PRODUÇÃO E QUALIDADE DO BIODIESEL DE MICROALGAS CULTIVADAS EM ÁGUAS RESIDUÁRIAS DA BOVINOCULTURA ANAEROBIAMENTE DIGERIDA

Cecília de Mello Mattos da Silva; Jacob Santana de Lima Neto; Henrique Vieira de Mendonça; Mônica Silva dos Santos; Camila da Motta de Carvalho

Título do Trabalho

Autores

Cecília de Mello Mattos da Silva
Jacob Santana de Lima Neto
Henrique Vieira de Mendonça
Mônica Silva dos Santos
Camila da Motta de Carvalho

Modalidade

Resumo

Área temática

Engenharias - Engenharia Ambiental

Data de Publicação

22/04/2025

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

pt-BR

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/xi-raic-e-v-raidtec-ufrrj/929826-producao-e-qualidade-do-biodiesel-de-microalgas-cultivadas-em-aguas-residuarias-da-bovinocultura-anaerobiamente-d

ISBN

978-65-272-1295-9

Palavras-Chave

Biodiesel; Microalgas; Água residuária; Fotobiorreator

Resumo

A produção de biodiesel a partir de microalgas tem se destacado como uma alternativa promissora e sustentável aos combustíveis fósseis. Isso é especialmente relevante em um contexto global de crescente demanda por energia e da necessidade de reduzir as emissões de gases de efeito estufa (Tomar et al.,2022; Dos Santos et al., 2021; ABD EL-MALEK et al., 2022; AKTER et al., 2020). Microalgas, como as do gênero Chlorella sp., são particularmente eficientes na fixação de dióxido de carbono (CO2) e podem acumular altos teores de lipídios, que são os principais componentes para a produção de biodiesel (KHAIRUDDIN et al., 2023). Além disso, o cultivo de microalgas em ambientes não convencionais, como águas residuárias agroindustriais, oferece uma dupla vantagem: a produção de biocombustíveis e o tratamento de efluentes, removendo nutrientes e reduzindo a carga orgânica dessas águas (de Mendonça et al., 2021). Este estudo teve como objetivo explorar essa sinergia. Foi investigada a produção de biodiesel a partir de microalgas Chlorella sp., cultivadas em águas residuárias da bovinocultura previamente tratadas por digestão anaeróbia. Dois fotobiorreatores foram utilizados na pesquisa: FBR1, que operou sem adição de CO2, e FBR2 CO2, que recebeu uma suplementação diária de CO2. A concentração de carbono na biomassa foi uma das métricas principais analisadas, sendo encontrada uma média de 41 g/g (± 1,17) no FBR1 e 51 g/g (± 2,43) no FBR2 CO2. Este aumento de aproximadamente 24% na concentração de carbono no FBR2 CO2 indica que a adição de CO2 promoveu uma maior fixação de carbono na biomassa, o que acarreta numa maior produtividade lipídica. A produtividade volumétrica de biomassa também foi significativamente maior no FBR2 CO2, atingindo 15,567 mg/ L*d (± 0,155), em comparação aos 7,143 mg/L*d (± 0,071) observados no FBR1. Esse aumento de mais de 100% na produtividade volumétrica demonstra que a suplementação com CO2 é uma estratégia eficaz para otimizar o crescimento das microalgas, resultando em uma maior quantidade de biomassa disponível para a produção de biodiesel. Outro parâmetro importante foi a taxa específica de crescimento máximo (µmáx), que foi de 0,28/dia (± 0,055) no FBR1 e 0,39/dia (± 0,052) no FBR2 CO2. Essa diferença reflete uma dinâmica de crescimento mais eficiente no FBR2 CO2, onde o tempo de duplicação (Td) da biomassa foi reduzido de 2,73 dias (± 0,189) no FBR1 para 1,99 dias (± 0,490) no FBR2 CO2. Esses resultados sugerem que a adição de CO2 não apenas acelerou o crescimento das microalgas, mas também aumentou a eficiência geral do processo de cultivo. A análise da biomassa também revelou uma maior concentração de lipídios no FBR2 CO2, com 11% em comparação a 6% no FBR1. A composição dos ácidos graxos no biodiesel produzido foi favorável, com uma alta proporção de ácidos graxos saturados (SFA) e monoinsaturados (MUFA), que somaram 61,8% no FBR2 CO2. Estes componentes são fundamentais para garantir a estabilidade oxidativa do biodiesel, que no caso do FBR2 CO2 atingiu 8 horas, conforme os padrões exigidos pelas normas europeias (EN 14214). Além disso, o número de cetano (NC), um indicador de capacidade de ignição, foi de 59,13 no FBR2 CO2, superando os valores mínimos estabelecidos pelas normas ASTM D6751 e EN 14214, que são 47 e 51, respectivamente. Os dados indicam que o biodiesel produzido a partir do FBR2 CO2 possui boa capacidade de combustão. Isso é essencial para a eficiência do motor. O biodiesel emerge como uma alternativa energética complementar, contribuindo simultaneamente para a mitigação das emissões de poluentes.

Título do Evento: XI Reunião Anual de Iniciação Científica da UFRRJ (RAIC 2024) & V Reunião Anual de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (RAIDTec 2024)
Cidade do Evento: Seropédica
Título dos Anais do Evento: Anais da XI Reunião Anual de Iniciação Científica da UFRRJ (RAIC) e V Reunião Anual de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (RAIDTec): Transição energética: impactos ambientais e sociais
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

SILVA, Cecília de Mello Mattos da et al.. PRODUÇÃO E QUALIDADE DO BIODIESEL DE MICROALGAS CULTIVADAS EM ÁGUAS RESIDUÁRIAS DA BOVINOCULTURA ANAEROBIAMENTE DIGERIDA.. In: Anais da XI Reunião Anual de Iniciação Científica da UFRRJ (RAIC) e V Reunião Anual de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (RAIDTec): Transição energética: impactos ambientais e sociais. Anais...Seropédica(RJ) UFRRJ, 2024. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/xi-raic-e-v-raidtec-ufrrj/929826-PRODUCAO-E-QUALIDADE-DO-BIODIESEL-DE-MICROALGAS-CULTIVADAS-EM-AGUAS-RESIDUARIAS-DA-BOVINOCULTURA-ANAEROBIAMENTE-D. Acesso em: 04/03/2026