Estudo do rendimento de biomassa da microalga nativa Chlorella sp. visando a obtenção de biocombustíveis

Abstract

As características metabólicas das microalgas fazem destes microrganismos uma fonte potencial de recursos a serem explorados. Associado ao metabolismo fotossintético, a respiração e a fixação de nitrogênio constituem rotas metabólicas, passíveis de serem exploradas biotecnologicamente para diversos propósitos, uma vez que a produtividade por unidade de área instalada destes organismos é elevada, quando comparada a processos convencionais de produção de alimentos e de energia. Estes microrganismos ainda apresentam rica reserva de proteínas, carboidratos, lipídeos, além de outros conteúdos celulares que podem ser utilizados, desde que bem explorados em termos tecnológicos. Nesse contexto, nos artigos 1 e 2 apresenta-se uma revisão de literatura sobre a produção comercial das microalgas e considerações sobre o potencial de aplicação biotecnológica do óleo de microalgas na fabricação dos biocombustíveis, dando ênfase a tendência atual do mecanismo de desenvolvimento limpo. Estudos preliminares revelaram que, em meios de cultivo com limitação de nitrogênio, ocorre aumento no teor de lipídeos de certas espécies de microalgas. Em face disto, no artigo 3 teve-se por objetivos avaliar o efeito de diferentes variáveis do meio de cultivo; limitação de nitrogênio e suplementação com CO2 no crescimento e no rendimento em biomassa da microalga nativa Chlorella sp.. A biomassa foi caracterizada em termos de suas propriedades bioquímicas, visando sua possível utilização como matéria prima para a produção do biodiesel. Considerando a ausência de informações na literatura científica sobre estudos reológicos de cultivos microalgais, foi investigado no artigo 4 o comportamento reológico da cultura da microalga nativa Chlorella sp. em função do tempo de cultivo em meio Watanabe e no meio com baixo teor de nitrogênio. Por fim, no artigo 5 avaliou-se a sedimentação, centrifugação e a influência das condições de coagulação/ floculação, que maximizam a remoção da biomassa de Chlorella sp. em suspensão no meio de cultivo Watanabe com baixo teor de nitrogênio, visando usar a biomassa como matéria prima para o biodiesel.

The metabolic characteristics of microalgae make these microorganisms a potential source of resources to be exploited. Associated with photosynthetic metabolism, respiration and nitrogen fixation are metabolic pathways, which can be exploited biotechnologically for various purposes. Since the productivity per unit area installed of these organisms is high when compared to conventional processes of production of food and energy. These microorganisms also have a rich reserve of proteins, carbohydrates, lipids, besides other contents that can be used, since they are well exploited in technological terms. In this context, the articles 1 and 2 present a review of literature about the commercial production of microalgae and some considerations about the potential for biotechnological applications of microalgae oil in the manufacture of biofuels, with emphasis on the current trend of clean development mechanism. Preliminary studies showed that in culture area with nitrogen limitation there is an increase in lipid levels of certain species of microalgae. Due to this, the article 3 aimed to evaluate the effect of the parameters of the growth conditions; nitrogen limitation and supplementation with CO2 on growth and on biomass yield of native microalgae Chlorella sp. Biomass was characterized in terms of its biochemical properties, seeking its possible use as raw material for biodiesel. Considering the lack of information in scientific literature on rheological studies of microalgae cultures it was investigated in article 4 the rheological behavior of the native culture of the microalgae Chlorella sp. considering the time of its cultivation in Watanabe area and in area with a low nitrogen concentration. Finally, the article 5 aimed to evaluate the sedimentation, centrifugation and the influence of the conditions of coagulation / flocculation, which maximize the removal of the biomass of Chlorella sp. hanging in Watanabe culture area with low in nitrogen, seeking the possibility of using biomass as raw material for biofuel.