BIOPROSPECÇÃO DE MICROALGAS PARA BIORREMEDIAÇÃO DA ÁGUA PRODUZIDA NA EXTRAÇÃO DE PETRÓLEO E CARACTERIZAÇÃO DOS BIOPRODUTOS E BIOMOLÉCULAS SINTETIZADOS
Biorrefinaria; Ficorremediação; Economia circular; Biocombustíveis; Exopolissacarídeos.
A água produzida (AP) é o principal efluente da indústria de petróleo e gás, apresentando elevada variabilidade composicional e potencial toxicidade devido à presença de hidrocarbonetos, metais pesados e aditivos químicos. Seu manejo representa um desafio ambiental e econômico, estimulando a busca por estratégias de tratamento sustentáveis, como o uso de microalgas na biorremediação. O objetivo desta tese foi avaliar o potencial de aplicação de microalgas no tratamento de AP, integrando análises tecnológicas, químicas e bioquímicas. No Capítulo I, foi realizada uma revisão abrangente sobre as microalgas, composição, toxicidade e impactos ambientais da AP, bem como as potencialidades do uso de microalgas como agentes ficorremediadores, abordando mecanismos de remoção, limitações e perspectivas, bem como os bioprodutos que podem ser sintetizados a partir do cultivo de microalgas neste efluente industrial. O Capítulo II apresentou um estudo experimental de biorrefinaria integrada, no qual seis espécies microalgais — Chlorolobion braunii, Chromochloris zofingiensis, Monoraphidium griffithii (dulcícolas), Dunaliella tertiolecta, Isochrysis galbana e Phaeodactylum tricornutum (marinhas) — foram cultivadas em diferentes concentrações de AP (0–100%). Concentrações superiores a 50% de AP suportaram o crescimento microalgal, com destaque para I. galbana no meio AP80% (1,58 g L⁻¹ de biomassa), que também apresentou elevada produção de exopolissacarídeos (0,56 g L⁻¹) e alta eficiência de remoção de fósforo e nitrato (100%) e ferro (>88%). D. tertiolecta destacou-se pelo maior teor lipídico (37,26% em AP80%), enquanto C. braunii apresentou o maior teor de carboidratos (24,51% em AP50%). O perfil de ácidos graxos dos lipídios obtidos foi adequado para a produção de biodiesel, e os rendimentos de bioetanol superaram valores reportados na literatura para cultivos em meio padrão. Esses resultados evidenciam a viabilidade técnica do uso de AP para cultivo de microalgas visando à produção simultânea de biocombustíveis e biomoléculas, aliada à biorremediação do efluente. No Capítulo III, foi investigado em maior profundidade o desempenho da espécie C. braunii cultivada em AP50%, avaliando a eficiência de remoção de nutrientes e contaminantes, perfil químico por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), estabilidade térmica por análise termogravimétrica (TGA) e produção de pigmentos. Os resultados confirmaram a tolerância da espécie à AP, sua capacidade de remoção eficiente de contaminantes e a manutenção de um metabolismo ativo com produção significativa de clorofilas e carotenoides, pigmentos com potencial aplicação industrial. De forma integrada, os achados desta tese reforçam o potencial das microalgas como agentes ficorremediadores para o tratamento de AP, possibilitando simultaneamente a geração de produtos de valor agregado, alinhando-se aos princípios de biorrefinaria e economia circular.