DESENVOLVIMENTO DE UM FOTOBIORREATOR DE CERÂMICA DE ARGILA PARA PRODUÇÃO DE BIOMASSA DE MICROALGAS.
Cultivo Imobilizado, Biotecnologia de Microalgas, Sustentabilidade, Fotossíntese, Biorrefinaria.
Microalgas são utilizadas em diferentes processos industriais, como fixação de carbono atmosférico e tratamento de efluentes, até a manufatura de produtos industriais como ração animal, moléculas de alto valor agregado e biocombustíveis. No entanto, a produção de microalgas ainda enfrenta vários obstáculos, como o alto custo de produção, especialmente quando se considera a manufatura de produtos com baixo valor agregado ou processos de remediação ambiental. No presente trabalho, é proposto o desenvolvimento de um fotobiorreator de substrato poroso a partir de cerâmica de argila, que será denominado Fotobiorreator de Cerâmica de Argila (FCAr). O projeto foi construído e testado em escala de bancada. O FCAr foi feito com materiais simples e de baixo custo e foi projetado para cultivar microalgas aderidas como um biofilme, imobilizadas na superfície do reator. O design do sistema proposto permite uma separação quase completa entre a biomassa e o meio de cultivo líquido. Os fotobiorreatores foram avaliados em diferentes proporções mássicas entre argila e pó de serragem e levados a uma temperatura de queima de 900°C. Os resultados mostraram que a serragem deve ser peneirada em uma malha 10 e misturada na proporção mássica de 33,3% de serragem e 66,7% de argila vermelha. A produtividade do FCAr em teste com microalga Chlorella vulgaris, atingiu um pico de 3,95 g.m-2.d-1 biomassa seca após 7 dias de operação, sem injeção de CO2 e a uma intensidade luminosa de 45 μmol.m−2.s−1. O FCAr permite que a colheita da biomassa seja feita por meio de raspagem simples da superfície e esse processo garantiu um teor reduzido de umidade entre 78 e 82%. A produção e cultivo de microalgas do Fotobiorreator de Cerâmica de Argila tende a ter um consumo menor de energia, quando comparado aos tradicionais cultivos em suspensão, como reatores tubulares e de placas planas, bem como a lagoa aberta. A manutenção do sistema em escala de laboratório apresentou vantagens como a reutilização das placas e a resistência à altas temperaturas. A argila se mostra como um material viável para a produção de novos sistemas de cultivo para microalgas.