CULTIVO DE MICROALGAS PARA BIOFIXACAO DE CO2: UMA ESTRATEGIA PARA CAPTURA E CONVERSAO DE CARBONO EM BIOCOMBUSTIVEIS E/OU BIOPRODUTOS
microalga, biofixação de CO2, gases de efeito estufa, biomassa.
O aumento das concentrações de CO₂ na atmosfera, impulsionado por atividades humanas, tem incentivado a busca por métodos alternativos de captura de carbono, incluindo o uso de microrganismos como microalgas. Estudos mostram o efeito da concentração de dióxido de carbono no crescimento de microalgas, e até mesmo utilizando CO2 residual de indústrias, como a de cimento, que é responsável por mais de 7% das emissões globais de CO2. O objetivo desse estudo é avaliar o efeito de diferentes concentrações de CO2 no cultivo de duas cepas de microalgas: Chlorella vulgaris e Spirulina platensis, a fim de avaliar as suas capacidades de biofixação de CO2, potencial para produção de bioprodutos de valor agregado, biocombustíveis via pirólise catalítica e a possibilidade de escalonamento do sistema. As microalgas foram cultivadas em meios de cultivo comercial – BG11 para a Chlorella e Zarouk para a Spirulina – sob diferentes concentrações (v/v) de CO2 ((0,04%, 5%, 10%, e 15%). As biomassas foram caracterizadas por análise imediata (teor de cinzas, umidade, voláteis e carbono fixo), análise elementar (CHNO), análise termogravimétrica (TGA), composição química das cinzas por meio de FRX, teor de lipídeos (%), teor de proteínas (%), e pirólise analítica convencional e catalítica acoplada a cromatografia a gás com detecção por espectrometria de massas (Py-GC/MS). Além disso, durante o cultivo, foram coletados dados de massa seca e pH diariamente. Os resultados mostram que ambas as microalgas atingiram um maior rendimento na concentração de 10% CO2 (v/v), de 1,25 g L-1 para a Chlorella e 2,15 g L-1 para a Spirulina. Apesar do alto teor de cinzas devido ao método de floculação, a Chlorella apresentou um maior potencial para a produção de biocombustíveis devido ao seu alto teor de lipídeos (21.7%) quando comparado a Spirulina (11.2%). A pirólise convencional apontou uma elevada quantidade de compostos oxigenados (>25%) e nitrogenados (>20%) para ambas as microalgas, que foram convertidos majoritariamente (mais de 90%) em compostos aromáticos e hidrocarbonetos após utilização do catalisador HZSM-5 no processo de conversão termoquímica. A análise do escalonamento do sistema para fotobiorreatores (80 L) se mostrou economicamente viável com a utilização de uma fonte externa de CO2, sendo possível obter um sistema autossuficiente considerando apenas a estimativa do valor de venda da microalga bruta.