Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10993
Title: Aproveitamento do concentrado da dessalinização via osmose inversa para desenvolvimento de Chlorella sp e Chlorella vulgaris visando a produção de biodiesel.
Other Titles: Use of reverse osmosis desalination concentrate for development of chlorella sp and chlorella vulgaris for biodiesel production.
???metadata.dc.creator???: FERREIRA, Weruska Brasileiro.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: FRANÇA, Kepler Borges.
???metadata.dc.contributor.referee1???: MUNIZ, Ana Cristina Silva.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SANT'ANNA, Ernam Sebastião.
???metadata.dc.contributor.referee3???: ARAÚJO, Hélvia Waleska Casullo de.
???metadata.dc.contributor.referee4???: FRANÇA, Marcia Isabel Cirne.
Keywords: Microalga Chlorella sp;Microalga Chlorella Vulgaris;Biodiesel;Lagoas Raceway;Dessalinização;Osmose Inversa;Biocombustível;Biomassa;Raceway Pond;Desalination;Reverse Osmosis;Biofuel;Biomass
Issue Date: 17-Feb-2012
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: FERREIRA, Weruska Brasileiro. Aproveitamento do concentrado da dessalinização via osmose inversa para desenvolvimento de Chlorella sp e Chlorella vulgaris visando a produção de biodiesel. 2012. 149 f. (Tese de Doutorado em Engenharia Química), Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2012.
???metadata.dc.description.resumo???: Os combustíveis fosseis por ser uma fonte esgotável tomaram-se uma preocupação mundial, em razão da necessidade de atender a excessiva demanda, tanto em termos industriais como em transportes. Uma das maiores preocupações atuais com relação aos combustíveis fosseis são também os efeitos danosos causados ao meio ambiente proveniente da geração dos gases que provocam o superaquecimento global. Assim sendo, esses motivos tem levado o homem a procura de novas fontes de energias renováveis. Dentro deste prisma, as oleaginosas vem se tornando a principal fonte de biocombustíveis, porem tem sido alvo de fortes criticas, principalmente pelo uso excessivo de terras aráveis, que pode comprometer a geração de alimentos. Deste modo, outra fonte de energia renovável que não apresenta esta dificuldade e o biocombustível proveniente de microalgas. As mesmas para seu desenvolvimento necessitam de nutrientes adequados, provenientes da preparação de um meio sintético, ou de outros meios modificados, como o uso de águas residuárias domesticas, águas salobras e outros efluentes. Este trabalho estudou a viabilidade de desenvolver as microalgas Chlorella sp e Chlorella vulgaris em um meio de cultivo modificado com adição do concentrado oriundo do processo de dessalinização de água salobra via osmose inversa, a fim de avaliar a potencialidade da produção de biodiesel de microalgas em estudo. Este trabalho foi desenvolvido em duas etapas: a primeira etapa realizou estudos em escala de bancada, desenvolvido nos laboratórios LABDES/UFCG e BIOTEC/UFSC. Nesta etapa foi avaliado o crescimento celular de duas cepas da Chlorella sp (TU1 e TU3) e de uma cepa da Chlorella vulgaris cultivadas no meio de cultura Mold's Basal Medium (BBM). Os cultivos foram realizados a 26°C, sob iluminação de 5klux e fotoperíodo de 12 horas, com agitação continua. A Chlorella vulgaris apresentou maior produtividade celular atingindo o máximo crescimento celular com 5,9 x 10 cel.mL-1 e lipídica com teor de 8,56%, no perfil de ácidos graxos analisado via cromatografia gasosa foi obtido 34,68% de ácidos graxos saturados. Os estudos seguiram com meios de cultura modificados pela adição do concentrado. A faixa que apresentou melhores resultados de crescimento celular, produtividade e produção lipídica foi com adição ao meio de cultura de 10 a 25% do concentrado. Com 25% do concentrado ao meio de cultura que correspondeu a uma condutividade de 1.622uS.cm-1 e com SDT aproximado de 1.054,30mg.L-1, foi obtido uma densidade celular de 4,7 x 107 cel.mL-1, que alcançou teor de lipídios de 9,76% com 40,57% de ácidos graxos saturados, os teores de carboidratos e proteínas não sofreram alterações com relação ao cultivo em 100% de BBM. A separação da biomassa por meio da floculação para este tipo de célula foi ineficiente devido a grande perda da biomassa. O processo de separação utilizando membranas por microfiltração apresentou melhor eficiência. A segunda etapa deste trabalho foi desenvolvida em lagoas raceway de 4000L, localizada na comunidade de Uruçu, distrito do município de São João do Cariri-PB. Os resultados obtidos nestas lagoas não foram satisfatórios, apresentaram lipídios de 2,88%, com decréscimo também nas proteínas e carboidratos, em razão principalmente das variações de temperatura e luminância. O cultivo a céu aberto mostrou alta complexidade para operar nas condições climáticas locais o que prejudicou o desenvolvimento celular. Porem, em condições de fotobioreatores de escala laboratorial, o uso do concentrado apresentou viabilidade, pois promoveu excelente desenvolvimento celular alem de manter altos valores de carboidratos e proteínas, exceto para os ácidos graxos, mostrando assim a possibilidade de minimizar os impactos ambientais causados pelo concentrado.
Abstract: Fossil fuels to be an inexhaustible source became a worldwide concern because of the need to meet excessive demand both in industrial and transportation. A major concern with current fossil fuels is the harmful/hazardous environmental effect it causes by the generation of gases that cause global overheating warming. These reasons this concern have led man looking for new sources of renewable energy. In this regard, oilseeds have become the main source of biofuels, though it has been under heavy criticism mainly because of the excessive use of arable land that would compromise the generation production of food. Another source of renewable energy that does not present this difficulty is biofuel from microalgae. The (microalgae) need adequate nutrients for development. These nutrients can be from the preparation of a synthetic or supplied form other sources, such as the use of domestic wastewater, brackish waters and other waste. This study examined the feasibility of (growing) microalgae Chlorella sp and Chlorella vulgaris in a modified culture medium with addition of the concentrate product from the process of desalination of brackish water via the reverse osmosis in order to evaluate the potential production of the biodiesel microalgae studied. This study was conducted in two stages: the first step carried out studies in a bench scale, developed in the LABDES/UFCG and BIOTEC/UFSC laboratories. In this step, two strains of Chlorella sp (TU1 and TU3) and a strain of Chlorella vulgaris were grown in culture medium Bold's Basal Medium (BMB) and there growth assessed. The culture was carried out at 26 C under illumination 5klux and a photoperiod of 12 hours with continuous stirring. Chlorella vulgaris showed higher productivity growth, reaching a maximum cell growth of 5.9xl07eeLmL_1e with lipid content of 8.56%. In the fatty acid profile analyzed by gas chromatography,34.68% of the fatty acids were saturated. The studies followed with culture media modification by addition of the concentration. The track showed a better cell growth yield and with lipid was added to the culture medium 10-25% of the concentrate. 25% of the concentrate to in the culture medium corresponded to a conductivity of 1.622u.S.cm"' and approximately 1054.30 mg.L"1 SDT. A cell density of 4.7 x 107cel.mL"' was obtained, which had a lipid content of 9.76%, 40.57% saturated fatty acids, the levels of carbohydrates and proteins remained unchanged with respect to culture in 100% of BBM. The separation of the cell type by means of flocculation was inefficient due to the great loss of biomass. The separation process by microfiltration membranes showed better efficiency. The second stage of this work was developed in raceway ponds of4000L, Urucu located in the community, district of the ray tracing-PB. The results obtained in these ponds were not satisfactory. The lipids contents were 2.88%, there was also a decrease in protein and carbohydrates concentrations, mainly due to variations in temperature and luminance. The culture in the open proved highly complex to operate in local weather conditions which hampered cell development. However, under conditions of a laboratory scale photobioreactors, the use of the concentrate was viable because it provided excellent cell growth while maintaining high values of carbohydrates and proteins, except for fatty acids, thus showing the possibility of minimizing the environmental impacts caused by concentrated.
Keywords: Microalga Chlorella sp
Microalga Chlorella Vulgaris
Biodiesel
Lagoas Raceway
Dessalinização
Osmose Inversa
Biocombustível
Biomassa
Raceway Pond
Desalination
Reverse Osmosis
Biofuel
Biomass
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10993
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Química.

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
WERUSKA BRASILEIRO FERREIRA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2012.pdf Weruska Brasileiro Ferreira - Tese PPGEQ 2012.19.58 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.