Utilização de efluentes gasosos e resíduo sólido de termelétrica à carvão nos cultivos de Chlorella fusca LEB 111 e Synechococcus nidulans LEB 115
Autor: Jessica Hartwig Duarte (Currículo Lattes)
Resumo
As microalgas são micro-organismos fotossintéticos capazes de utilizar CO2 antropogênico, proveniente da queima do carvão mineral, em suas vias metabólicas. No entanto, a fim de tornar possível a injeção direta do gás de combustão nos cultivos, as microalgas devem apresentar tolerância a outros compostos, como SOx, NOx e cinzas. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a adição de diferentes resíduos, presentes no gás de combustão de origem termelétrica à carvão mineral, no cultivo de microalgas, com intuito de viabilizar a utilização destes micro-organismos para mitigação biológica de CO2 antropogênico. As microalgas estudadas foram Chlorella fusca LEB 111 e Synechococcus nidulans LEB 115. Diferentes ensaios foram realizados, substituindo-se a fonte de carbono do meio de cultivo BG 11 por 10% de CO2, adicionando 40 ppm de cinzas, além de diferentes concentrações dos gases SO2 (60, 200 e 400 ppm) e NO (100, 200 e 400 ppm). Os cultivos foram realizados em biorreatores do tipo tubular, em duplicata, durante 10 d, em câmara termostatizada a 30 ºC, com iluminância de 88 µmol m-2s-1. Os parâmetros cinéticos dos cultivos foram avaliados para ambas as microalgas, nos diferentes ensaios. Além disso, foram determinadas a biofixação de CO2 e a composição bioquímica (carboidratos, lipídios e proteínas) para os ensaios de Chlorella fusca LEB 111. Os melhores resultados, quanto aos parâmetros cinéticos, foram obtidos para Chlorella fusca LEB 111, quando cultivada com 10 % de CO2, com e sem adição de cinzas, e com as menores concentrações dos gases SO2 e NO (60 e 100 ppm, respectivamente). Nestes ensaios foram obtidos valores de concentração celular máxima 1,32 ± 0,04 g L-1 e 1,29 ± 0,07 g L-1, com e sem adição de cinzas, respectivamente. Chlorella fusca LEB 111 apresentou crescimento celular em todas as condições estudadas, tolerando concentrações de até 400 ppm de SO2 e NO. Synechococcus nidulans LEB 115 apresentou maior (p < 0,1) concentração celular máxima no ensaio com adição de 10 % de CO2, 60 ppm de SO2, 100 ppm de NO e 40 ppm de cinzas (0,82 ± 0,04 g L-1). As maiores (p < 0,1) eficiências na biofixação de CO2 por Chlorella fusca LEB 111 foram obtidas para os ensaios com 10 % de CO2, nas menores concentrações dos gases SO2 e NO (60 e 100 ppm, respectivamente), com e sem presença de cinzas (63,43 ± 1,13 % e 56,9 ± 5,10 %, respectivamente), bem como no ensaio em que foram utilizados 10% de CO2, 40 ppm de cinzas e 200 ppm de SO2 e NO (49,98 ± 0,75 %). A composição bioquímica das biomassas de Chlorella fusca LEB 111 foi semelhante nos ensaios, apresentando em torno de 19,65 % de carboidratos, 15,55 % de lipídios e 50,24 % de proteínas. As microalgas Chlorella fusca LEB 111 e Synechococcus nidulans LEB 115 apresentaram potencialidade para mitigação biológica de CO2 proveniente de termelétrica à carvão mineral e para utilização de cinzas geradas na queima deste combustível como fonte de nutrientes, respectivamente.