Modelagem de crescimento celular e consumo de dioxido de carbono por cianobacterias cultivadas em fotobiorreatores / Cell growth and carbon dioxide consumption models for cyanobacteria in photobioreactor

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

O aquecimento global é um dos mais sérios problemas ambientais da atualidade, gerando uma crescente preocupação com o meio ambiente. Dentre as possíveis formas de redução da concentração de dióxido de carbono, um dos causadores desse fenômeno, está a fixação biológica de CO2 podendo ocorrer em fotobiorreatores alimentados com culturas de cianobactérias. Nesse sentido, através de uma colaboração com a refinaria de Paulínia, o estudo teve por objetivos avaliar o potencial dos efluentes líquidos da indústria petroquímica como meio de cultivo da cianobactéria Aphanothece microscópica Nägeli e determinar modelos de crescimento celular e consumo de dióxido de carbono. Os testes envolveram diferentes diluições do efluente líquido em água destilada (0, 25, 50, 75 e 100%) e diferentes suplementações de sais de BGN no efluente líquido (0, 25, 50, 75 e 100%), visando avaliar o crescimento celular do microorganismo. Os resultados demonstraram que a limitação de nutrientes no efluente afetava significativamente os resultados de aumento celular necessitando da adição de 25% sais. Esses dados também foram analisados em função de modelos de crescimento (Gompertz, Gompertz Modificado, Logístico, Morgan, Baranyi) sendo o melhor ajuste encontrado com o modelo Gompertz Modificado. Também foram simulados valores de produtividade em função de cultivo em regime contínuo revelando máxima produtividade aproximada de 1,41kgbiomassa/Lreator em 1000h de operação com uma fixação de 2,61kgCO2/Lreator. O consumo de dióxido de carbono foi avaliado em experimentos realizados apenas com meio BGN e tiveram como finalidade avaliar parâmetros como taxa máxima de consumo de CO2, constante de saturação da biomassa e constante de inibição, sendo aplicados modelos de consumo de substrato (Webb, Aiva, Yano &Koga, Andrews, Chen e Ierusalinsky) para analisar os resultados e definir a condição de melhor concentração de biomassa para promover uma elevada fixação biológica de CO2. O modelo de Andrews foi escolhido para representar esse processo de consumo de CO2 pela facilidade no uso e significado físico de seus parâmetros indicando a possibilidade de se obter 3,00gbiomassa.L-1.h-1 e máxima taxa de retenção de CO2 na forma de biomassa de 2,67gCO2.L-1.h-1 mostrando a potencialidade de uso desse sistema em processos de fixação biológica de dióxido de carbono.

ASSUNTO(S)

cyanobacteria cianobacteria biomassa predictive microbiology carbon dioxide wastewater biomass dioxido de carbono aguas residuais microbiologia preditiva

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