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Dissertações de Mestrado Defendidas: 2012

Separação de Microalga Isochrysis galbana do Meio de Cultivo: avaliação experimental de fatores de separação e análise de influência cruzada via superfície de resposta.

Autor: Gabriel Lima de Figueiredo Teixeira.
Orientadores: José Luiz de Medeiros, Ofélia de Queiroz Fernandes Araújo.
Laboratório: H2CIN

Resumo

O atual direcionamento das pesquisas na área de produção energética tem se baseado na sustentabilidade. Dentre os biocombustíveis existentes, a biomassa de microalga é uma solução viável que pode transformar o cenário energético atual, sendo considerada uma técnica inovadora. Não competir com os alimentos, não haver necessidade de solos férteis, não utilização de defensivos agrícolas, utilização de CO2 como fonte de carbono e alta produtividade de cultivos em fotobiorreatores para geração de biomassa/produtos, são alguns pontos positivos que o cultivo destes micro-organismos pode apresentar.

Dentre as diversas etapas do processo de geração de biomassa algal, downstream process (última fase) pode apresentar gargalos, que se não for bem desenvolvida e projetada apresentará diversos problemas ambientais e operacionais que significarão custos. Com este propósito, o presente trabalho busca fazer uma avaliação quantitativa de alternativas tecnológicas de separação de biomassa da microalga Isochrysis galbana do meio de cultivo, implementação experimental de culturas de microalga a quatro fatores capazes de gerar separação das células do meio de cultivo dependendo do tempo de exposição, a saber Concentração de NaOH, Temperatura, RPM de Centrifugação e Intensidade de Irradiância; e análise estatística via modelos de Superfícies de Resposta para o desempenho cruzado da concentração NaOH com RPM de Centrifugação sob tempo de exposição fixo.

Irradiância e Temperatura não demonstraram ser boas técnicas para se buscar a separação célula-meio de cultivo, apresentando valores aproximados de 60% e sem separação de fase (concentrado celular x (vesus) sem concentrado celular), entretanto, NaOH e RPM apresentaram valores individuais médios bastante satisfatórios (80% e 90%, respectivamente) com separação da fases. Sendo assim, foi realizado mais um experimento utilizando-se conjuntamente NaOH e RPM, o que apontou uma melhor eficiência na separação celular em comparação a estas variáveis testadas separadamente.

O Software SURFACE_RESPO (desenvolvido em MATLAB R2007a pela Equipe do Lab. H2CIN) foi a ferramenta utilizada para ajudar a apurar os resultados obtidos no experimento em conjunto (NaOH e RPM) e criar um modelo para uma possível utilização em escala industrial.