Aumento da eficiência de biofixação de CO2 por microalgas
Autor: Luiza Moraes (Currículo Lattes)
Resumo
O dióxido de carbono (CO2) é considerado como um dos mais importantes gases de efeito estufa (GEE). As emissões de CO2 provenientes de combustíveis fósseis, especialmente a partir da combustão de carvão mineral contribuem para o aquecimento global tornando-se uma questão importante nos campos da ciência, meio ambiente, economia e política nos últimos anos. Neste contexto, as microalgas podem capturar o CO2, contribuindo com a redução do efeito estufa e gerando biomassa com diversas aplicações. O objetivo deste trabalho foi promover o aumento da eficiência de biofixação de CO2 por Spirulina sp. LEB 18. Para tal, o trabalho foi dividido em duas etapas, na primeira foi avaliado o desempenho de quatro configurações de difusores (pedra sinterizada, cortina porosa, madeira porosa e anel perfurado) e vazões específicas de alimentação da corrente gasosa (0,05 e 0,3 vvm) na transferência de CO2 para o meio líquido, biofixação de CO2 e na composição da biomassa produzida de Spirulina. Em uma segunda etapa, foi desenvolvido um sistema composto por membranas de fibra oca (MFO) para alimentação de CO2 no cultivo de Spirulina sob dois modos de agitação. O sistema foi avaliado quanto à biofixação de CO2, cinética de crescimento e composição da biomassa produzida. Este foi comparado a ensaios com pedra sinterizada (ensaio controle, CT). As máximas eficiência de transferência do CO2 () (26,0 %) e produtividade de biomassa (Pmáx) (125,9 ± 5,3 mg.L-1.d-1) foram observadas no ensaio com a menor vazão específica (0,05 vvm) e o difusor cortina porosa. Os maiores resultados de taxa de biofixação de CO2 (TCO2máx) e eficiência de utilização de CO2 (ECO2máx) foram observados na vazão de 0,05 vvm para difusores porosos (pedra sinterizada, cortina porosa e madeira porosa). A máxima concentração de proteínas (78,6 ± 0,1 % m.m-1) na biomassa foi verificada no ensaio com a madeira porosa e vazão de 0,05 vvm. Os teores de carboidratos e lipídios apresentaram incremento de 26 % e redução de 21 %, respectivamente, com aumento da vazão (0,3 vvm) no ensaio com a cortina porosa. O sistema de MFO com agitação por borbulhamento de ar na vazão de 0,05 vvm promoveu maior acúmulo de carbono inorgânico dissolvido (CID) no meio (127,4 ± 6,1 mg.L-1) e também maiores resultados de Pmáx (131,8 ± 1,9 mg.L-1.d-1), TCO2máx (231,6 ± 2,1 mg.L-1.d-1) e ECO2máx (86,2 ± 0,8 % m.m-1) quando comparados ao CT na mesma vazão. O ensaio CT na vazão de ar de 0,3 vvm apresentou maior concentração de lipídios (11,9 ± 0,6 % m.m-1). A aplicação de menor vazão de ar no ensaio com MFO proporcionou aumento de 58 % no teor de lipídios da biomassa de Spirulina. Com os resultados obtidos foi possível verificar que a aplicação de difusores porosos e sistema de MFO concomitantemente com a menor vazão no cultivo de Spirulina podem resultar em maiores produtividades de biomassa e taxas de biofixação de CO2, contribuindo com redução de custos de processo para a produção de biomassa, bem como para a atenuação das emissões deste gás de efeito estufa para atmosfera.