Projeto e construção de um fotobiorreator airlift agitado para a produção de lipídeos e carboidratos

• Processo: 10/03764-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2015
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Rubens Maciel Filho
• Beneficiário: Sergio Santos de Jesus
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 08/57860-3 - BIOFABRIS - Instituto de Biofabricação, AP.TEM
• Assunto(s): Lipídeos Processos fermentativos Engenharia bioquímica Carboidratos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carboidratos | Engenharia de biorreatores | Fotobiorreator air-lift agitado | Lipídeos | processos fermentativos | Engenharia bioquímica

Resumo

Biorreatores são utilizados amplamente na indústria, na qual podemos citar na produção de vacinas, antibióticos, aminoácidos, produtos de alto valor agregado como carotenóides e também na produção de biodiesel. Diferentes modelos de fotobiorreatores foram desenvolvidos nos últimos anos, mas fotobiorreatores do tipo tubular parece ser mais adequado para a produção de biomassa algal na escala necessária para produção de produtos de alto valor agregado. A produção de microalgas em fotobiorreatores tubulares com circulação de cultura usando um sistema tipo airlift apresenta várias vantagens como: a circulação é realizada sem partes móveis o que reduz substancialmente problemas como a contaminação do meio de cultura. Este trabalho tem como principal objetivo a construção de um fotobiorreator airlift agitado mecanicamente na base do reator e obtenção de lipídeos e carboidratos através da microalga Chlorella vulgaris. Os estudos de fermentação serão conduzidos em escala de laboratório em um fotobiorreator airlift agitado projetado e construído neste trabalho, utilizando a microalga C. vulgaris e restos de legumes como meio de cultura. O biorreator projetado será de vidro e de recirculação interna (de tubos concêntricos) dotado em seu exterior de lâmpadas LED na qual poderá ser operado a um gradiente de intensidade luminosa. Através de um planejamento experimental será definido as melhores condições de processo, onde serão investigados o feito da concentração salina, agitação, intensidade luminosa e vazão de CO2. A biomassa será analisada em relação à concentração lipídeos, carboidratos e proteínas.

Publicações científicas

(8)

(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)

DE JESUS, SERGIO S.; FERREIRA, GABRIELA F.; WOLF MACIEL, MARIA REGINA; MACIEL FILHO, RUBENS. Biodiesel purification by column chromatography and liquid-liquid extraction using green solvents. FUEL, v. 235, p. 1123-1130, JAN 1 2019. (10/03764-3, 15/19609-0)

DE JESUS, SERGIO S.; FERREIRA, GABRIELA F.; MOREIRA, LARISSA S.; WOLF MACIEL, MARIA REGINA; MACIEL FILHO, RUBENS. Comparison of several methods for effective lipid extraction from wet microalgae using green solvents. RENEWABLE ENERGY, v. 143, p. 130-141, DEC 2019. (15/19609-0, 10/03764-3)

DE JESUS, SERGIO S.; MACIEL FILHO, RUBENS. Potential of algal biofuel production in a hybrid photobioreactor. Chemical Engineering Science, v. 171, p. 282-292, NOV 2 2017. (08/57873-8, 10/04903-7, 10/03764-3)

DE JESUS, SERGIO S.; MOREIRA NETO, JOAO; SANTANA, ALINE; MACIEL FILHO, RUBENS. Influence of impeller type on hydrodynamics and gas-liquid mass-transfer in stirred airlift bioreactor. AICHE JOURNAL, v. 61, n. 10, p. 3159-3171, OCT 2015. (08/57873-8, 10/04903-7, 10/03764-3)

DE JESUS, SERGIO S.; FERREIRA, GABRIELA F.; MOREIRA, LARISSA S.; MACIEL FILHO, RUBENS. Biodiesel production from microalgae by direct transesterification using green solvents. RENEWABLE ENERGY, v. 160, p. 1283-1294, NOV 2020. (15/19609-0, 10/03764-3)

DE JESUS, SERGIO S.; FERREIRA, GABRIELA F.; FREGOLENTE, V, LEONARDO; MACIEL FILHO, RUBENS. Laboratory extraction of microalgal lipids using sugarcane bagasse derived green solvents. ALGAL RESEARCH-BIOMASS BIOFUELS AND BIOPRODUCTS, v. 35, p. 292-300, NOV 2018. (10/03764-3, 15/19609-0)

DE JESUS, SERGIO S.; SANTANA, ALINE; PONCE, GUSTAVO H. S. F.; MACIEL FILHO, RUBENS. Potential use of vegetable waste for biofuel production. JOURNAL OF CHEMICAL TECHNOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, v. 92, n. 1, p. 90-99, JAN 2017. (08/57873-8, 10/04903-7, 10/03764-3)

DE JESUS, SERGIO S.; NETO, JOAO MOREIRA; MACIEL FILHO, RUBENS. Hydrodynamics and mass transfer in bubble column, conventional airlift, stirred airlift and stirred tank bioreactors, using viscous fluid: A comparative study. Biochemical Engineering Journal, v. 118, p. 70-81, FEB 15 2017. (08/57873-8, 10/04903-7, 10/03764-3)