Fixação química e biológica de CO2 utilizadas no cultivo de Spirulina
Autor: Gabriel Martins da Rosa (Currículo Lattes)
Resumo
O balanço de energia radiativa emitida pelo sol e refletida pela terra está em desequilíbrio nas últimas décadas. Um dos protagonistas deste fato é o aumento das emissões de dióxido de carbono para atmosfera. Com isso, se tem como efeito mais preocupante o aquecimento global que pode causar impactos severos, os quais incluem o derretimento de geleiras polares, morte de corais pelo aquecimento da água, ondas de calor que afetam o setor agrícola e a saúde humana. Na busca por melhores condições ambientais, tem-se destinado pesquisas e projetos em tecnologias de captura e armazenamento de CO2 que incluem a absorção química, separação por membrana, tecnologia de armazenamento subterrâneo e a biofixação de CO2 por microalgas. Esta última apresenta como vantagem a atenuação da concentração de CO2 atmosférico, concomitantemente à produção de metabólitos secundários interessantes, podendo produzir biocombustíveis. O objetivo desta dissertação foi aliar a fixação química e biológica de CO2 em cultivos de Spirulina sp. LEB 18, avaliando o efeito do absorvente químico e do reciclo de meio na biomassa microalgal produzida. Para isso, a microalga foi submetida à seleção de concentração de absorvente químico de CO2 e ao cultivo semicontínuo com reciclo dos nutrientes do meio de cultivo. O trabalho foi dividido em duas etapas correspondendo a dois artigos científicos. Na primeira etapa foram selecionadas as concentrações de monoetanolamina (MEA), avaliando a cinética de crescimento e a produção de proteínas, carboidratos e lipídios. A segunda etapa se deu com a realização de cultivos semicontínuos com adição de MEA (0,20 mmol.L-1 por corte) com concentração celular de corte de 0,5 g.L-1 e fração volumétrica de reciclo de meio de 0,5. Os cultivos foram conduzidos com a cianobactéria Spirulina sp. LEB 18, meio Zarrouk sem NaHCO3, modo descontínuo (1ª etapa) e modo semicontínuo (2ª etapa), por 13 d (1ª etapa) e 25 d (2ª etapa), a 30°C, 3,2 klx, fotoperíodo 12 h claro/12 h escuro, 0,36 mLCO2.mLmeio-1.d-1. Com a 1ª etapa foram selecionadas as concentrações de 0,10, 0,20 e 0,41 mmol.L-1 de MEA, as quais foram também testadas com hidróxido de sódio (NaOH). Nestas concentrações de absorvente químico, a concentração de carbono inorgânico dissolvido foi superior à obtida no ensaio controle e superior à obtida com NaOH. O teor proteico na biomassa cultivada com MEA foi superior as biomassas produzidas em outras condições deste trabalho, enquanto que a concentração de lipídios obtidos nas biomassas cultivadas com MEA e a NaOH são superiores aos valores encontrados com este gênero de microalga na literatura. Os maiores resultados cinéticos e de biofixação de CO2 foram obtidos com adição de MEA e em modo semicontínuo, assim como a maior concentração de carboidratos (96,0% superior a biomassa produzida sem absorvente químico). Frente ao apresentado, acredita-se que Spirulina pode ser produzida com adição de absorvente químico de CO2, reciclo de nutrientes e promover a redução das emissões de CO2 com seu cultivo. Desta forma, vislumbra-se que a microalga Spirulina poderá vir a ser empregada não só em seguimentos de enriquecimento proteico, mas também em áreas que requeiram maiores concentrações de carboidratos.