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Microalgas para o tratamento de efluentes 

Embrapa Agroenergia e UnB unem esforços para pesquisa com microalgas no DF

Desde 2013, a Embrapa Agroenergia mantém uma coleção de microalgas visando caracterizar cepas isoladas da biodiversidade brasileira, promover o melhoramento genético das cepas de maior interesse e desenvolver os processos de conversão da biomassa algal em biocombustíveis e bioprodutos.

A pesquisadora Letícia Jungmann, especialista no tema, conta que a parceria com professores da UnB em projetos teve início já há alguns anos e foi reforçada no âmbito do projeto Algatec, que estuda o potencial da espécie Chlorella sorokiniana para a produção de biomassa e biofertilizantes, ração para peixes e biogás. “Diversas ações vêm sendo conduzidas e propostas visando o desenvolvimento de produtos a partir desta microalga”, explica Letícia.

Para atingir esses objetivos, uma das premissas é o desenvolvimento de sistemas de produção baseados em fotobiorreatores de 300 litros e tanques abertos de 10 mil litros, essenciais para a produção de biomassa algal na etapa piloto do projeto. O professor do Instituto de Física da UnB, Luiz Roncaratti, e a professora da Engenharia Aeroespacial, Gabriela Possa, vem desenvolvendo ao longo dos últimos anos fotobiorreatores automatizados.

“Fotobiorreatores são sistemas complexos, envolvendo gases, líquidos, luz e matéria orgânica fotossintetizante, que devem funcionar de forma controlada durante longos períodos de tempo. Nos nossos sistemas, o funcionamento dos sensores e atuadores são correlacionados em tempo real através de um software de controle que pode ser programado de acordo com os objetivos do usuário. Dessa forma é possível estudar de forma precisa e controlada a dinâmica de crescimento das microalgas em função dos diversos parâmetros físicos e químicos que condicionam o desenvolvimento da cultura e encontrar as condições otimizadas para cada espécie”, explica o prof. Roncaratti.

Para viabilizar o incremento na produtividade de biomassa, também serão realizados testes, em escala de bancada, com nanopartículas de carbono (carbon quantum dots) com propriedades fluorescentes, que aumentam a eficiência de captura de luz pelas microalgas e reduz o efeito de sombreamento causado pelo aumento da biomassa no cultivo.

“Se conseguirmos aumentar a produtividade de biomassa com a adição dos carbon dots aos cultivos em escala de bancada, os efeitos de ganho de produtividade serão também avaliados em bateladas de cultivo nos fotobiorreatores de 300L”, explica a pesquisadora Letícia Jungmann.

As amostras de biomassa obtidas nos cultivos também serão submetidas à caracterização de componentes que podem interferir no resultado da biomassa como biofertilizante, tais como composição centesimal, teores de amido, perfil de carboidratos perfil lipídico, teores de carotenóides totais e perfil de carotenóides.

Parceria com a Embrapa Meio-Norte e Suínos e Aves

No projeto Algatec, explica Letícia, a produção nos fotobiorreatores será realizada na Embrapa Agroenergia e, nos tanques abertos, em dois ambientes brasileiros com condições e sazonalidade climáticas distintas e contrastantes: um ambiente tropical, no estado do Piauí e um ambiente subtropical, no estado de Santa Catarina. Nesses locais, o projeto conta com o apoio de pesquisadores da Embrapa Meio-Norte e da Embrapa Suínos e Aves.

“A biomassa produzida na Embrapa Agroenergia será testada como base para formulação de biofertilizantes em espécies hortícolas e graníferas, pela aplicação direta da biomassa no solo e também pela aplicação de caldo de cultivo e extrato da biomassa como fertilizante foliar”, conta a pesquisadora Letícia Jungmann.

O projeto Algatec também pretende realizar uma prospecção do mercado potencial e a avaliação dos impactos econômicos e ambientais do processo de produção de biofertilizantes e ração para peixes derivados da Chlorella, tema de pesquisa de um estudante do curso de Doutorado em Ciências Ambientais da UnB, que tem como co-orientadora a pesquisadora Letícia Jungmann.

Microalgas para o tratamento de efluentes 

O professor do Departamento de Botânica da UnB, Thomas Williams, é outro parceiro na pesquisa com microalgas realizada pela Embrapa Agroenergia. Ele desenvolve estudos na área de bioquímica com objetivo de produzir meios de cultivo de baixo custo para a microalga Chlorella sorokiniana. Neste caso, a parceria se dá no âmbito do projeto ALGAACQUA, liderado pela UnB e financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq.

O projeto tem como objetivo principal a recuperação de águas residuais e produção de extratos para biofertilizantes usando microalgas, gerando um processo biotecnológico sustentável que envolve a biorremediação de vinhaça (resíduo da produção de bioetanol) e POME (resíduo do óleo de palma) através do cultivo de microalgas.

“As altas concentrações de compostos orgânicos e minerais nestes efluentes representam um risco para os ambientes aquáticos e recursos hídricos e, por outro lado, um potencial meio de cultivo para o crescimento de microalgas”, explica o professor.

A Embrapa Agroenergia participa do projeto ofertando a sua Coleção de Microrganismos e Microalgas Aplicados a Agroenergia e Biorrefinarias (CMMAABio) para análise em fotobiorreatores automatizados, visando identificar cepas com altas taxas de produção de biomassa em vinhaça e POME e a capacidade de biorremediação destes efluentes.

O resultado final do projeto será o desenvolvimento de uma tecnologia de biorremediação de efluentes agroindustriais de alto potencial poluente combinado com a produção de biofertilizantes capazes de estimular o crescimento de culturas de grande importância agronômica, como a soja e o milho.

Fonte: Embrapa

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