Produção de biohidrogênio de terceira geração a partir de biomassa de alga e seus derivados de hidrólise

Resumo

O desenvolvimento de tecnologias para a obtenção de energias renováveis e menos poluentes é um assunto de interesse mundial. O hidrogênio (H2) é um combustível limpo- pois sua queima gera apenas água. O H2 pode ser produzido por via biológica (biohidrogênio), especialmente por fermentação, a partir de matérias-primas renováveis ricas em carboidratos. Recentemente, biomassas de algas com alta concentração de polissacarídeos têm sido estudadas como substratos para a produção de biohidrogênio, denominado de terceira geração. As algas apresentam elevado sequestro de CO2 e produtividade, comparada a outras biomassas, são organismos aquáticos, e, portanto, o seu cultivo não compete com a produção de alimentos. Além disso, as algas não apresentam lignina o que facilita a sua hidrólise. Neste projeto será utilizada biomassa da macroalga, Kappaphycus alvarezii, constituída por cerca de 50 a 70% de carboidratos, especialmente carragenana e celulose, como substrato para a produção de H2 por fermentação. Em uma primeira etapa do projeto serão isolados microrganismos produtores de H2 a partir de lodos anaeróbios que serão identificados por técnicas moleculares. O isolado deverá ter a capacidade de produzir H2 a partir de glicose e de galactose, os principais monossacarídeos derivados da hidrólise da alga. Posteriormente, será investigado o efeito de compostos potencialmente inibidores de fermentação, derivados da hidrólise da alga, tais como o 5-hidroximetilfurfural (HMF), o ácido levulínico e o ácido fórmico sobre a produção de H2 pelo microrganismo isolado. Numa segunda etapa do projeto será utilizada a biomassa da alga na sua forma integral e/ou como hidrolisado para a produção de H2. O hidrolisado será obtido a partir das condições ótimas de hidrólise com ácido clorídrico, estabelecidas por um planejamento experimental, tendo como variáveis a concentração do ácido, o tempo e a temperatura do tratamento. Portanto, este projeto verificará o potencial da biomassa da alga K. alvarezzi como substrato para a produção de biohidrogênio de terceira geração, além de estudar o efeito de monossacarídeos e inibidores, derivados da hidrólise da biomassa da alga, sobre a produção de H2 por fermentação. (AU)