Estudo da viabilidade econômica da biofixação de CO2 e produção de biomassa de microalgas em culturas

• Processo: 15/07315-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Data de Início da vigência: 13 de agosto de 2015
• Data de Término da vigência: 12 de setembro de 2015
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Botânica Aplicada
• Pesquisador responsável: Ana Teresa Lombardi
• Beneficiário: Ana Teresa Lombardi
• Pesquisador visitante: Pedro Antonio Rodrigues Ramos
• Instituição do Pesquisador Visitante: Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría (CUJAE) , Cuba
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Carlos
• Assunto(s): Microalgas Viabilidade econômica Dióxido de carbono Ciclo de vida Chlorophyceae Intercâmbio de pesquisadores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Chlorophyceae | Ciclo de Vida | Co2 | Gases efeito estufa | microalgas | Viabilidade econômica | Microalgas

Resumo

O aumento do CO2 atmosférico tornou-se questão ambiental relevante nos últimos anos e, emissões CO2 tais como processos de geração de energia, produção de cimento e queima de combustíveis fósseis são contribuintes desse aumento. A mitigação biológica do CO2 por microalgas fotoautotróficas representa uma opção de interesse para a redução desse gás, já que são organismos de rápido crescimento e elevada fixação da molécula. Microalgas possuem atributos biotecnológicos, como a plasticidade fisiológica, que a elas confere capacidade de adequar seu metabolismo à variedade de condições ambientais, incluindo-se nessas condições, diferentes concentrações de CO2. Nesta pesquisa, estudaremos a fixação do CO2 por microalgas, que serão aclimatadas para concentrações crescentes do gás e esperamos, por indução metabólica através da aclimatação, que tais microalgas passem a suportar concentrações maiores de CO2 no meio. Neste estudo consideraremos a influência do Mg2+ e da luminosidade no processo de aclimatação metabólica. O estudo da fotossíntese em condições alteradas de CO2 é importante ao considerar-se situações futuras de valores aumentados de CO2 atmosférico. Com informações a serem obtidas a partir deste estudo poderemos prever quais são as limitações às aplicações de microalgas em processos de remediação do CO2 e quais efeitos isso poderá ocasionar sobre a produção de biomassa em termos qualitativo e quantitativo. Complementamos ainda, que as microalgas são organismos base de cadeias alimentares em ambientes aquáticos e qualquer fator que altere sua dinâmica poderá colocar em risco o equilíbrio desses ecossistemas. O presente projeto tem por objetivo quantificar a fixação do CO2 por duas microalgas Chlorophyceae (Chlorella sp e Ankistrodesmus densus) utilizando as técnicas da eficiência fotossintética através de fluorescência modulada (PhytoPAM) e o método do 14C conhecido por sua aplicação na determinação da produção primária. Através da fluorescência modulada quantificaremos o rendimento quântico potencial e operacional do fotossistema II, a taxa de transporte de elétrons e, com base nesta, a fixação do carbono. As culturas serão monitoradas para a concentração de clorofila a, composição elementar (CHNS), taxa de crescimento e composição bioquímica da biomassa. O estudo abordará experimentos em escala laboratorial (até 1000 mL) com ambas as espécies e em escala ampliada (200 L) com uma Chlorophyceae apenas. A microalga a ser usada em cultivos de 200 L será escolhida com base no melhor rendimento de fixação do CO2 e crescimento. Espera-se com os resultados, contribuir para a aplicação de microalgas na remediação do CO2. Além disso, espera-se fornecer dados que suportem a relação entre fluorescência da clorofila (método simples e não invasivo) e a quantificação da fixação do carbono. Em estudo da viabilidade econômica sobre a biofixação do CO2 por biomassa de microalgas será também realizado. (AU)