Avaliação de um sistema de cultivo de microalgas com um mix de fotobiorreatores tubular e de placas paralelas, para produção de biomassa de microalgas em meios de cultura alternativos / Evaluation of a microalgae cultivation system with a mix of tubular and parallel plate photobioreactors for microalgae biomass production in alternative culture media

Luís Celso Cardoso de Pina, Evandro Bernado de Lira, Maria Helena Juvito da Costa, Darlan Azevedo Pereira, Roberta Conceição Ribeiro Varandas, Patrícia de Moura Almeida, Nyelson da Silva Nonato, Cristiane Francisca Costa-Sassi

Abstract


As microalgas são microoarganismos fotossintetissantes mais eficases na produção de oxigênio existente no mundo, e têm sido foco de grande interesse pelos benefícios que podem oferecer ao meio ambiente devido a sua enorme capacidade de captura e utilização de dióxido de carbono (CO2) presente na atmosfera como uma das fontes de nutrientes, e  a sua conversão em  biomassa altamente rica em lipídios, pigmentos, ácidos graxos poli-insaturados, aminoácidos tipo micosporinas, ficocoloides, esteróis, aminoácidos, proteínas e carboidratos. A biomassa produzida é de grande interesse para indústria de produção de energia, alimentícia, farmacêutica e cosméticos. Muitas microalgas também atuam como eficientes biorremediadoras de resíduos domésticos e agroindustriais, de maneira que sistemas integrados de cultivo de microalgas promissoras para a produção de biocombustíveis acoplados ao tratamento de efluentes podem apresentar vários benefícios, como a redução de custos no tratamento de águas residuais com a co-produção de biomassa microalgal, reduzindo os custos com os meios de cultivo, promovendo remoção de nutrientes e minimizando impactos ambientais. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar um sistema de cultivo em mix de fotobiorreatores tubular, compondo um sistema de 2000 litros de capacidade efetiva, construído em tubo de acrílico e tanques fechados, e a realização de estudos relacionados ao crescimento da microalga Selenastrum gracile (Clorofícea) cultivada no sistema usando meio de cultura alternativo preparado a partir de extrato de biocomposto hortifrútis. O cultivo teve a duração de 14 dias, com fase exponencial do segundo ao oitavo dia. O rendimento máximo de biomassa foi de 20 mg.L-1 para uma densidade celular máxima de 5,49 x 103 células.mL-1. Os dados da cinética de crescimento de S. gracile no fotobiorreator mostraram valores médios de 0,44 para o mMax (taxa de crescimento máximo), 0,64 para o k (duplicação celular por dia de cultivo) e 1,64 para o tg (tempo de geração), na fase exponencial. Medidas da eficiência fotossintética realizadas na fase exponencial, usando um mini-PAM mostrou excelente estado fisiológico da célula, com valor de Fv/Fm (eficiência fotossintética) acima de 0,79. Fotoinibição da fotossíntese foi observada às 13 horas do dia, em situação de luz saturante. Temperatura alta entre por volta das 13:00 as 15:00 horas também reduziram a taxa de fotossíntese. Os transientes OJIP também evidenciam uma diminuição do Fm nos horários de maior iluminação. O meio alternativo utilizado mostrou-se eficaz para o cultivo em massa dessa espécie em fotobiorreator.


Keywords


Efluentes, Cultura em massa, Tubular vertical, Fotossíntese.

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DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv7n4-304

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