Cultivo de microalgas em efluentes domésticos: avanço tecnológico para produção de biocombustíveis

Abstract

No atual cenário energético mundial é notória a insustentabilidade do uso continuado de combustíveis fósseis, devido à projetada diminuição do suprimento de petróleo, e à contribuição destes combustíveis para o acúmulo de dióxido de carbono na atmosfera. Como, da demanda bruta por energia, no mínimo 60% é absorvida pelo setor de transportes, torna-se lógico propor a substituição dos combustíveis fósseis pelos biocombustíveis como alternativa para redução de emissões poluidoras. As microalgas são uma possibilidade versátil uma vez que podem dar origem a, além de biodiesel (óleo), etanol (fermentação de amido), bioquerosene (hidrocarbonetos líquidos), bioplásticos (biopolímeros), biohidrogênio, biogás (metano) e outros derivados químicos. O uso de resíduos domésticos vem se destacando como opções economicamente viável e efetivamente eco-compatível para o cultivo de microalgas. A presente proposta teve o objetivo de avaliar o potencial de efluentes domésticos urbanos como fonte alternativa de nutrientes para o cultivo de microalgas. O desenvolvimento do presente trabalho foi dividido em dois artigos científicos elaborados com os dados experimentais. Os artigos mostram (i) o efeito de diferentes águas residuárias sobre a microalga Chlorella vulgaris e (ii) os efeito da adição de diferentes concentrações de glicerina sobre o metabolismo das espécies Chlorella vulgaris e Botryococcus terribilis cultivadas em água residuária. A microalga Chorella vulgaris apresentou crescimento satisfatório em diferentes efluentes domésticos tratados, alcançando produtividades entre 50 e 150 mg L-1 d-1. Em todas as amostras foi observada a remoção de nutrientes. A suplementação de CO2 é uma importante variável para a produção de biomassa e eficiente remoção de nutrientes. Chlorella vulgaris foi capaz de fixar como biomassa entre 56 e 242 mg por litro por dia de CO2. Modificações artificiais da razão N/P não aumentou a produção de biomassa nem a taxa de remoção de nutrientes, para os cultivos com efluente da secagem dos lodos. Para os experimentos com adição de glicerina não foi possível estabelecer correlação linear entre as concentrações de glicerina e a produção de biomassa. Contudo, foi observado aumento significativo de biomassa com 25 e 50 mM de glicerina. Tais resultados indicam a possibilidade de aplicar a glicerina como fonte de carbono orgânico para a produção de biomassa microalgal. Também foi possível observar altos valores de remoção de nutrientes, acima de 70% para DQO, nitrogênio e fósforo. Contudo, as produtividades lipídicas, embora não correlacionadas com a disponibilidade de glicerina foram reduzidas com a disponibilidade deste nutriente. Tais resultados apontam a glicerina como indicada para produção de biomassa de microalgas, porém não visando altas produtividades lipídicas.