Resumo
Neste estudo foi investigada a biodegradabilidade da biomassa de Chlorella sp. a partir da indução por pré- tratamento térmico por autoclavagem e suplementação de macro e micronutrientes, com fins de produção de metano. A solubilização mais significativa da biomassa de microalgas sobreveio com tempo de exposição de 40 minutos, pressão de 1 kgf/cm² e 120 °C de temperatura, com valor médio de 47%. O maior rendimento de CH4 foi observado no ensaio com substrato de alga in-natura em que o meio foi extra suplementado com mais nutrientes, resultando em 537 mL CH4/g SSV, 158% superior ao do mesmo ensaio utilizando alga sem pré- tratamento e sem adição de nutrientes. A menor produção foi observada no reator com alga autoclavada que não recebeu adição de nutrientes, cerca de 178 mL CH4/g SSV. O pré-tratamento por autoclavagem não teve influência significativa sobre os rendimentos finais de CH4. A biodegradabilidade da biomassa de Chlorella sp., dentre todos os ensaios conduzidos, esteve em um intervalo de 18-56%, com destaques positivos para os reatores que receberam aporte de nutrientes. As concentrações finais de NH4+ foram superiores às iniciais, com valores próximos aos 200 mg N-NH4+/L. No entanto, houve uma redução significativa de 97% da DQO bruta e de 76% da DQO solúvel, dentre todos os ensaios anaeróbios representados.
Introdução
Durante os últimos anos, micro-organismos fotossintéticos como as microalgas vem recebendo especial atenção por despontarem como matéria-prima potencial para compor a gama de combustíveis da terceira geração, aqueles provenientes de culturas não alimentares (MUSSGNUG et al, 2010).
Além de serem altamente ricas energeticamente em termos de composição celular, abundante em proteínas, lipídios e carboidratos, as microalgas são capazes de originar grandes quantidades de biomassa mais eficientemente que culturas terrestres (SHILTON e GUIEYESSE, 2010). A produção de microalgas para fins de biocombustíveis inclui diferentes bioprodutos como hidrogênio, biodiesel e metano. O grande desafio da digestão anaeróbia de microalgas para fins de metano se refere à resistência da parede celular, que é geralmente um dos fatores limitantes à digestibilidade da biomassa (CHEN, 1987; AFI et al, 1996; CHEN e OSWALD, 1998).
Contudo, estudos têm demonstrado uma correlação linear entre a solubilização da biomassa de microalgas e a produção de metano após aplicação de técnicas de pré-tratamento térmico (MENDEZ et al, 2013; PASSOS et al, 2013; MENDEZ et al, 2014).
O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do pré-tratamento térmico na solubilização de biomassa microalgal comercial e da presença de macro e micronutrientes na digestão anaeróbia de Chlorella sp., visando a produção de metano, e investigando se os nutrientes exigidos pela microflora anaeróbia poderiam ser supridos pela composição das microalgas.
Autores: Carlos Murilo de Melo Filho; Larissa Ribeiro Martins; Sávia Gavazza; Mario Takayuki Kato e Lourdinha Florencio.
