Análise dos efeitos da configuração do biorreator e das variáveis de processo nos parâmetros reológicos da biomassa da Chlorella sp ao longo das diversas etapas para a produção dos biocombustíveis

• Processo: 16/23416-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Daniela Helena Pelegrine Guimarães
• Beneficiário: Daniela Helena Pelegrine Guimarães
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Bruna Caroline Marques Gonçalves ; Júlio César dos Santos ; Messias Borges Silva ; Rita de Cássia Lacerda Brambilla Rodrigues
• Assunto(s): Reologia Bioenergia Biocombustíveis Biorrefinarias Chorume Microalgas Chlorella
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Air Lift | Biocombustíveis | Chlorella SP | Chorume | raceway | Reologia | Engenharia Química

Resumo

As microalgas vêm despertando interesse nos cenários energético e ambiental. Sua elevada taxa de proliferação, a não necessidade de terras e de água previamente tratada para cultivo, além do amplo potencial de aproveitamento como fonte de biocombustíveis, no conceito das biorrefinarias, são vantagens que apontam para o sucesso desta pesquisa. O presente projeto apresenta-se como uma continuação de um projeto recém-concluído (Fapesp N.2014/03244-0) e tem por objetivo analisar o comportamento reológico de suspensões da microalga Chlorella sp cultivada em chorume (lixiviado de aterro sanitário), em dois tipos de reator (Raceway e Air Lift), além de avaliar a obtenção de biodiesel, bioetanol e biogás a partir da biomassa microalgal. Para cada tipo de reator, serão avaliados os efeitos dos fatores: concentração do chorume, concentração de CO2 na corrente gasosa, vazão de aeração no reator e: frequência de rotação do agitador (no caso da Raceway), ou vazão da corrente de alimentação (para o reator tipo Air Lift). Será utilizado o arranjo ortogonal de Taguchi L9 para avaliar os efeitos desses quatro fatores nas seguintes variáveis de resposta: parâmetros reológicos, concentração de biomassa e produtividade em: carboidratos, proteínas e lipídeos. O óleo acumulado nas células microalgais será extraído e analisado em projeto paralelo (Fapesp 2016/00690-5). A biomassa residual será analisada quanto aos parâmetros reológicos e à composição (em cinzas, carboidratos e proteínas). Para obtenção de biomassa em quantidade suficiente para os ensaios de produção do biogás e do bioetanol, as melhores condições de cultivo apontadas pela análise dos resultados do planejamento experimental com relação à produtividade de carboidratos será repetido, para cada tipo de reator. A produção do biogás e do bioetanol será avaliada. Para a realização deste trabalho, será necessário aprimorar a infraestrutura do Laboratório de Engenharia de Microalgas - LEM (Departamento de Engenharia Química - DEQUI) da EEL, através da aquisição de materiais permanentes, de consumo e de serviços de terceiros, contribuindo com os demais projetos, atualmente desenvolvidos na Escola de Engenharia de Lorena (EEL/USP). (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DOS SANTOS, WALLYSON RIBEIRO; TAGLIAFERRO, GERONIMO VIRGINIO; DOS SANTOS, JULIO CESAR; PEREIRA, PRISCILA; ROMA, CAROLINA; SILVA, MESSIAS BORGES; PELEGRINE GUIMARAES, DANIELA HELENA. emi-continuous Cultivation of Chlorella minutissima in Landfill Leachate: Effect of Process Variables on Biomass Compositio. WASTE AND BIOMASS VALORIZATION, v. 13, n. 3, SI, OCT 2021. (16/23416-6, 14/03244-0)

WALLYSON RIBEIRO DOS SANTOS; PRISCILA PEREIRA; LUCRÉCIO FÁBIO DOS SANTOS; GERONIMO VIRGINIO TAGLIAFERRO; DANIELA HELENA PELEGRINE GUIMARÃES. Effects of leachate concentration, carbon dioxide and aeration flow rate on chlorophyll and carotenoid productivity and bioremediation potential of the microalga Chlorella minutissima. Water SA, v. 49, n. 4, p. 387-395, 2023-10-00. (16/23416-6)