Cultivo e extração de óleo das microalqas Scenedesmus sp. E Spirulina sp. para a síntese de ésteres visando à produção de biodiesel

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Baumgartner, Tatiana Rodrigues da Silva
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
Texto Completo: http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3628
Resumo: Within a global segment by search for renewable energy, biofuels emerged as a viable alternative to fossil fuels, biodiesel is a promising successor to diesel. The search for new raw materials for biodiesel production has gained high profile in recent years, the microalgae are considered potentially useful for this process. These photosynthetic microorganisms use solar energy associated with water and carbon dioxide to produce biomass that can be transformed into available energy, such as biodiesel. Thus, the thesis aimed to study the cultivation of microalgae of the genus Scenedesmus sp. and Spirulina sp., the oil extraction and the production of methylic and ethylic esters seeking at biodiesel production, by in situ reaction and by acid transesterification/esterification reaction of oil. From the results obtained with the extraction, it was observed that the solvent features may favor one or another biomass component. The fatty acid of oil profile from microalgae Scenedesmus sp. showed higher proportion of long chain fatty acid than the microalgae Spirulina sp., both with high acidity, 4,9 from Scenedemus sp. and 14,3 from Spirulina sp. In the production of esters for both the microalgae Scenedesmus sp. as for Spirulina sp., factorial analyzes of variance, revealed that there was an interaction between the four factors (p<0.05): temperature, time, alcohol and solvent. The interactions that led on average to higher incomes for microalgae Scenedesmus sp. were chloroform and ethanol (T=60 °C), methanol and chloroform (T=60 °C) and ethanol and hexane (T=60 and 90 °C). The reactions with Spirulina sp., interactions that led, on average, at higher yields were chloroform and ethanol (T=60 °C) and ethanol and hexane (T=45 °C). There was difference in transesterification/esterification reactions in situ between the two microalgae examined, possibly due to differences in the cellular structure of microalgae. In acid transesterification/esterification reactions of microalgae oil was obtained a theoretical yield of ester 10 to 15 times lower when compared with the reaction in situ.esters in high yields.
id UEM-10_cb10f99054f85f36a110af1612db258f
oai_identifier_str oai:localhost:1/3628
network_acronym_str UEM-10
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
repository_id_str
spelling Cultivo e extração de óleo das microalqas Scenedesmus sp. E Spirulina sp. para a síntese de ésteres visando à produção de biodieselCulture and extraction of oil from microalgae Scenedesmus Sp. and spirulina sp. For the synthesis of esters aimed biodiesel productionBiodieselMicroalgasTransesterificaçãoEsterificação in situCaracterização do biodieselBrasil.EngenhariasEngenharia QuímicaWithin a global segment by search for renewable energy, biofuels emerged as a viable alternative to fossil fuels, biodiesel is a promising successor to diesel. The search for new raw materials for biodiesel production has gained high profile in recent years, the microalgae are considered potentially useful for this process. These photosynthetic microorganisms use solar energy associated with water and carbon dioxide to produce biomass that can be transformed into available energy, such as biodiesel. Thus, the thesis aimed to study the cultivation of microalgae of the genus Scenedesmus sp. and Spirulina sp., the oil extraction and the production of methylic and ethylic esters seeking at biodiesel production, by in situ reaction and by acid transesterification/esterification reaction of oil. From the results obtained with the extraction, it was observed that the solvent features may favor one or another biomass component. The fatty acid of oil profile from microalgae Scenedesmus sp. showed higher proportion of long chain fatty acid than the microalgae Spirulina sp., both with high acidity, 4,9 from Scenedemus sp. and 14,3 from Spirulina sp. In the production of esters for both the microalgae Scenedesmus sp. as for Spirulina sp., factorial analyzes of variance, revealed that there was an interaction between the four factors (p<0.05): temperature, time, alcohol and solvent. The interactions that led on average to higher incomes for microalgae Scenedesmus sp. were chloroform and ethanol (T=60 °C), methanol and chloroform (T=60 °C) and ethanol and hexane (T=60 and 90 °C). The reactions with Spirulina sp., interactions that led, on average, at higher yields were chloroform and ethanol (T=60 °C) and ethanol and hexane (T=45 °C). There was difference in transesterification/esterification reactions in situ between the two microalgae examined, possibly due to differences in the cellular structure of microalgae. In acid transesterification/esterification reactions of microalgae oil was obtained a theoretical yield of ester 10 to 15 times lower when compared with the reaction in situ.esters in high yields.Dentro de um segmento mundial pela busca por fontes renováveis de energia, os biocombustíveis surgem como uma alternativa viável aos combustíveis de origem fóssil, sendo o biodiesel um sucessor promissor ao diesel. A busca por novas matérias-primas para a produção de biodiesel tem obtido elevado destaque durante os últimos anos, sendo as microalgas consideradas potencialmente úteis para esse processo. Esses microorganismos fotossintéticos utilizam energia solar associada com água e gás carbônico para produzir biomassa, capaz de ser transformada em energias disponíveis, como na forma de biodiesel. Desta forma, o trabalho teve como objetivo estudar o cultivo de microalgas dos gêneros Scenedesmus sp. e Spirulina sp., a extração do óleo desta biomassa e a produção de ésteres etílicos e metílicos, visando à produção de biodiesel, pela reação in situ da biomassa e pela reação de transesterificação/esterificação ácida do óleo. A partir dos resultados obtidos com a extração, observou-se que as características dos solventes podem favorecer a extração de um ou outro componente da biomassa. O perfil de ácidos graxos do óleo da microalga Scendesmus sp apresentou uma maior proporção de ácidos graxos de cadeia longa do que a microalga Spirulina sp, sendo que o óleo obtidos para as duas microalgas apresentaram alta acidez, de 4,9 para a Scendesmus sp. e 14,3 Spirulina sp. Na produção de ésteres, tanto para a microalga Scenedesmus sp. como para a Spirulina sp, as análises de variância fatorial revelaram que houve interação entre os quatro fatores (p<0,05): temperatura, tempo, álcool e solvente. As interações que levaram, em média, aos rendimentos mais altos para a microalga Scenedesmus sp. foram: etanol e clorofórmio (T=60 °C); metanol e clorofórmio (T=60 °C); etanol e hexano (T=60 e 90 °C). Já as reações com a Spirulina sp. as interações que levaram, em média, aos rendimentos mais altos. foram: etanol e clorofórmio (T=60 °C) e etanol e hexano (T=45 °C). Houve uma grande diferença nas reações de transesterificação/esterificação in situ entre as duas microalgas analisadas, possivelmente devido às diferenças na estrutura celular das microalgas. Nas reações de transesterificação/esterificação ácida do óleo de microalga obteve-se um rendimento teórico de ésteres de 10 a 15 vezes menor quando comparado com a reação in situ. A reação in situ apresentou-se mais vantajosa devido a redução de custos relacionados ao tempo de reação e ao uso de solventes quando comparada ao processo de extração e/ou purificação do óleo, sendo evidenciados na reação in situ elevados rendimentos em ésteres.xvii, 124 fUniversidade Estadual de MaringáBrasilDepartamento de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUEMMaringá, PRCentro de TecnologiaPedro Augusto ArroyoGisella Maria Zanin [Orientador]Adriana Feria de Oliveira - UEMNyamien Yahaut Sebastien - Brazilian Journal of BiologyCamila da Silva - UEMBaumgartner, Tatiana Rodrigues da Silva2018-04-17T17:39:49Z2018-04-17T17:39:49Z2011info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3628porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)instname:Universidade Estadual de Maringá (UEM)instacron:UEM2018-10-15T18:07:42Zoai:localhost:1/3628Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.uem.br:8080/oai/requestopendoar:2024-04-23T14:56:46.457641Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) - Universidade Estadual de Maringá (UEM)false
dc.title.none.fl_str_mv Cultivo e extração de óleo das microalqas Scenedesmus sp. E Spirulina sp. para a síntese de ésteres visando à produção de biodiesel
Culture and extraction of oil from microalgae Scenedesmus Sp. and spirulina sp. For the synthesis of esters aimed biodiesel production
title Cultivo e extração de óleo das microalqas Scenedesmus sp. E Spirulina sp. para a síntese de ésteres visando à produção de biodiesel
spellingShingle Cultivo e extração de óleo das microalqas Scenedesmus sp. E Spirulina sp. para a síntese de ésteres visando à produção de biodiesel
Baumgartner, Tatiana Rodrigues da Silva
Biodiesel
Microalgas
Transesterificação
Esterificação in situ
Caracterização do biodiesel
Brasil.
Engenharias
Engenharia Química
title_short Cultivo e extração de óleo das microalqas Scenedesmus sp. E Spirulina sp. para a síntese de ésteres visando à produção de biodiesel
title_full Cultivo e extração de óleo das microalqas Scenedesmus sp. E Spirulina sp. para a síntese de ésteres visando à produção de biodiesel
title_fullStr Cultivo e extração de óleo das microalqas Scenedesmus sp. E Spirulina sp. para a síntese de ésteres visando à produção de biodiesel
title_full_unstemmed Cultivo e extração de óleo das microalqas Scenedesmus sp. E Spirulina sp. para a síntese de ésteres visando à produção de biodiesel
title_sort Cultivo e extração de óleo das microalqas Scenedesmus sp. E Spirulina sp. para a síntese de ésteres visando à produção de biodiesel
author Baumgartner, Tatiana Rodrigues da Silva
author_facet Baumgartner, Tatiana Rodrigues da Silva
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Pedro Augusto Arroyo
Gisella Maria Zanin [Orientador]
Adriana Feria de Oliveira - UEM
Nyamien Yahaut Sebastien - Brazilian Journal of Biology
Camila da Silva - UEM
dc.contributor.author.fl_str_mv Baumgartner, Tatiana Rodrigues da Silva
dc.subject.por.fl_str_mv Biodiesel
Microalgas
Transesterificação
Esterificação in situ
Caracterização do biodiesel
Brasil.
Engenharias
Engenharia Química
topic Biodiesel
Microalgas
Transesterificação
Esterificação in situ
Caracterização do biodiesel
Brasil.
Engenharias
Engenharia Química
description Within a global segment by search for renewable energy, biofuels emerged as a viable alternative to fossil fuels, biodiesel is a promising successor to diesel. The search for new raw materials for biodiesel production has gained high profile in recent years, the microalgae are considered potentially useful for this process. These photosynthetic microorganisms use solar energy associated with water and carbon dioxide to produce biomass that can be transformed into available energy, such as biodiesel. Thus, the thesis aimed to study the cultivation of microalgae of the genus Scenedesmus sp. and Spirulina sp., the oil extraction and the production of methylic and ethylic esters seeking at biodiesel production, by in situ reaction and by acid transesterification/esterification reaction of oil. From the results obtained with the extraction, it was observed that the solvent features may favor one or another biomass component. The fatty acid of oil profile from microalgae Scenedesmus sp. showed higher proportion of long chain fatty acid than the microalgae Spirulina sp., both with high acidity, 4,9 from Scenedemus sp. and 14,3 from Spirulina sp. In the production of esters for both the microalgae Scenedesmus sp. as for Spirulina sp., factorial analyzes of variance, revealed that there was an interaction between the four factors (p<0.05): temperature, time, alcohol and solvent. The interactions that led on average to higher incomes for microalgae Scenedesmus sp. were chloroform and ethanol (T=60 °C), methanol and chloroform (T=60 °C) and ethanol and hexane (T=60 and 90 °C). The reactions with Spirulina sp., interactions that led, on average, at higher yields were chloroform and ethanol (T=60 °C) and ethanol and hexane (T=45 °C). There was difference in transesterification/esterification reactions in situ between the two microalgae examined, possibly due to differences in the cellular structure of microalgae. In acid transesterification/esterification reactions of microalgae oil was obtained a theoretical yield of ester 10 to 15 times lower when compared with the reaction in situ.esters in high yields.
publishDate 2011
dc.date.none.fl_str_mv 2011
2018-04-17T17:39:49Z
2018-04-17T17:39:49Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3628
url http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3628
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual de Maringá
Brasil
Departamento de Engenharia Química
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UEM
Maringá, PR
Centro de Tecnologia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual de Maringá
Brasil
Departamento de Engenharia Química
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UEM
Maringá, PR
Centro de Tecnologia
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
instname:Universidade Estadual de Maringá (UEM)
instacron:UEM
instname_str Universidade Estadual de Maringá (UEM)
instacron_str UEM
institution UEM
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
collection Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) - Universidade Estadual de Maringá (UEM)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813258664659648512