Estudo da eficiência de diferentes agentes coagulantes na sedimentação de microalgas cultivadas em fotobioreatores

Abstract

No atual cenário da produção energética mundial, dois importantes problemas surgem, um deles concernente às questões ambientais, em que se destaca o aquecimento global, e o outro, concernente à crise energética ligada à escassez de combustíveis fósseis e à nãosustentabilidade desta matriz energética. A redução do acúmulo de CO2, principal responsável pelo efeito estufa, na atmosfera pode ser obtida através de métodos conceitualmente diferentes. Neste contexto, microalgas se destacam pelo potencial de aplicação na redução do uso de combustíveis fósseis, remoção do CO2 da atmosfera e a captura e seqüestro ou utilização do CO2 liberado antes que este entre na atmosfera. A produção de combustível a partir de microrganismos fotossintetizantes é um processo renovável que utiliza a energia solar. Se lipídios forem extraídos de microalgas eficientemente, estas podem ser utilizadas como fonte de energia no lugar dos combustíveis fósseis. Em adição, espera-se que a fixação biológica de CO2 aliada à produção de energia seja uma medida capaz de desacelerar o aumento da concentração de CO2 na atmosfera e sirva de ferramenta para evitar uma crise energética. Uma colheita eficiente de biomassa a partir do cultivo em suspensão é essencial para produção de combustível a partir de microalgas. As principais técnicas atualmente aplicadas na coleta de microalgas incluem centrifugação, floculação, peneiramento, sedimentação por gravidade, flotação, e técnicas de eletroforese. Neste trabalho foi testada a técnica de sedimentação com o auxílio dos agentes coagulantes sulfato de alumínio, sulfato de zinco e cloreto férrico para a espécie de microalga Dunaliella tertiolecta. Para tal, foram realizados ensaios de sedimentação em que a concentração destes sais foi variada e acompanhou-se eficiência de coagulação por espectrofotometria ao longo do tempo. Em uma segunda etapa, o agente coagulante que exibiu o melhor desempenho (sulfato de alumínio) teve sua influência avaliada quanto à possibilidade de perdas na concentração dos pigmentos Luteína, Zeaxantina e β-Caroteno na biomassa bem como perdas no teor de lipídios. Para a análise de pigmentos, foi utilizada cromatografia líquida de alta precisão, enquanto para a análise do teor de lipídios foi utilizada técnica de extração por soxhlet. Os resultados da etapa de seleção do melhor agente coagulante apontaram o sulfato de alumínio como o melhor sal, que apresentou valores consideravelmente altos de eficiência de coagulação, tendo como concentração ideal 0,25 g/L para suspensão de biomassa com densidade ótica a 570 nm igual a 0,8, correspondente a uma concentração de 0,24 g/L. Tanto a análise da concentração de pigmentos como a de teor de lipídios levaram a resultados que apontaram a diminuição das concentrações para a metade dos valores encontrados para a biomassa que não sofreu adição de agente coagulante, sendo somente centrifugada. No entanto, discute-se a possibilidade de tais resultados não evidenciarem, de fato, uma redução nas reais concentrações dos componentes analisados, podendo estes resultados ter sido reduzidos pela presença do próprio sulfato de alumínio na biomassa obtida ao final.