Produção de biocombustível a partir de biomassa microalgal produzida no tratamento de uma água residual

Ribeiro, Ana Catarina Pinto

http://hdl.handle.net/10400.22/26436

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Authors

Ribeiro, Ana Catarina Pinto

Advisor(s)

Caetano, Nídia de Sá

Abstract(s)

As microalgas são organismos fotossintéticos capazes de sobreviver em condições climatéricas extremas e adaptar-se a diferentes metabolismos consoante o ambiente onde se inserem. No contexto deste trabalho, a sua importância passa pela capacidade de fixação de CO2 e composição elevada de lípidos, fundamental para a utilização da biomassa como matéria-prima para a produção de biocombustíveis, como o biodiesel. A presente dissertação teve como objetivo estudar a capacidade de crescimento microalgal em meio com água residual doméstica, sem tratamento, para posterior utilização na produção de biodiesel, como forma de reduzir o consumo de nutrientes caros e realizar simultaneamente o tratamento de uma água residual doméstica. A Chlorella vulgaris foi cultivada com diferentes quantidades de meio BBM e água residual, tendo-se verificado que a substituição de parte do meio BBM por água residual recolhida no interior do tanque de arejamento resultava numa maior produção de microalgas. A biomassa liofilizada dos ensaios de crescimento foi utilizada em dois métodos diferentes de extração lipídica, com adaptações para comparação do rendimento de extração, tendo sido obtidos resultados de 10 a 22% de lípidos na biomassa seca, valores dentro da gama expectável no cultivo com estas condições. Nas condições utilizadas, o método mais eficaz foi o de Matyash em que é usado metanol e MTBE como solventes de extração. A produção de biodiesel foi realizada segundo diferentes protocolos de transesterificação direta (ácida ou alcalina), com ou sem utilização de co-solvente (hexano), tendo resultado num rendimento de produção de biodiesel na ordem dos 6,4 g biodiesel / 100 g biomassa seca. Dados os resultados obtidos, foi possível produzir biodiesel, mas concluiu-se que o processo é moroso e beneficiaria de otimizações para ser no futuro aplicado à escala industrial. O procedimento testado neste trabalho de utilizar biomassa liofilizada diretamente para a produção de biodiesel, eliminando a necessidade de extração de lípidos, poderá ser útil para esse fim. Outras dificuldades observadas durante o trabalho devem ser avaliadas no futuro quanto ao impacto no processo, destacando-se o efeito do arejamento das culturas nos ensaios de crescimento, a avaliação da composição das águas residuais no que diz respeito a nutrientes de interesse e outros fatores que possam afetar a taxa de crescimento e a composição das microalgas.