Recuperação de recursos e racionalização de energia do processamento de Scenedesmus obliquus BR003 para produção de combustíveis e alimentos

• Autor(a) principal: Rocha, Dilson Novais
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/31581; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.227
• topic: Alimentos - Biotecnologia; Algas como alimento; Combustíveis; Biomassa; Digestão anaeróbica; Engenharia Agrícola

A viabilidade de uso das microalgas como matéria prima para produção de alimentos e energia depende fortemente dos custos e eficiência energética dos processos utilizados na extração dos compostos de interesse. O objetivo deste trabalho foi avaliar os impactos do rompimento celular e da recuperação de energia pela digestão anaeróbia da biomassa residual, na melhoria da eficiência energética do processamento de Scenedesmus obliquus BR003. A cavitação hidrodinâmica (CH) apresenta-se como um método promissor para rompimento celular, devido ao baixo consumo de energia e facilidade de aumento de escala. Com a otimização dos parâmetros operacionais da CH foi possível obter rendimentos de 76,7%, 23,9% e 19,6% para extração de lipídios, proteínas e pigmentos, respectivamente, com o consumo de energia de 0,35MJ kg -1 de microalga (base seca). O consumo de energia foi 5,5, 5,3 e 4,1 vezes menor quando comparado com o rompimento por ultrassom. A digestão anaeróbia da biomassa residual permitiu um incremento de 67,5% de recuperação de energia da biomassa residual após a extração de lipídios, com uso da CH para rompimento celular. Essa rota apresentou uma razão de energia liquida (REL) positiva, indicando que o uso da cavitação hidrodinâmica para rompimento da biomassa de S. obliquus é energeticamente sustentável. Já as rotas que consideraram a extração de proteínas resultaram em menores eficiências energéticas. Contudo a microalga S. obliquus possui elevados teores de proteínas, que podem ser utilizadas para rações e alimentos, e o maior valor deste composto compensa a reduzida eficiência energética do processo. A toxicidade dos solventes na biomassa residual também foi avaliada. Na mistura dos solventes hexano e etanol, o hexano não apresentou efeito significativo, no entanto a concentração efetiva a 50% (CE 50 ) do etanol foi 3,78, 26,97 e 4,97 g L -1 , enquanto a CE 50 do acetato de etila foi 18,74, 18,02 e 5,85 g L -1 para arqueias metanogênicas, S. obliquus e sementes de alface, respectivamente. Por se tratar de um solvente verde com baixa toxicidade, o uso do acetato de etila para extração dos lipídios, permite o uso da biomassa residual para recuperação de recursos e energia. Palavras-chave: Tetradesmus obliquus. Cavitação hidrodinâmica. Razão de energia liquida (REL). Digestão anaeróbia. CE 50. Balanço de energia.