Evaluation of biomass and lipid yield using different cultivation regimes in Scenedesmus sp.

The use of renewable sources for biofuel production has been growing every day in the world, this intense search is mainly in environmental problems associated with the burning of fossil fuels. The depletion of these sources, such as oil and coal, has spurred new research into fuels derived from renewable sources. Many microalgae can be used as promising raw material for biodiesel production due to their high growth rates and also high lipid levels, as well as their high growth capacity in different environments. Thus, the work aims to cultivate a microalgae Scenedesmus sp., In different cultivation regimes and optimize as the best conditions for the production of bio-oil of this specific type of microalgae. It is relevant to analyze these data that will be researched, because microalgae is a great potential for biofuel production. Thus, submitted as colonies of Scenedesmus sp. an increase in lipid production that optimizes or recovers and culture media may increase the potential of microalgae in biodiesel production. As microalgae they were cultivated with different cultivation regimes as medium, luminosity, reactor, aeration and batch cultivation time. After cultivation they were performed as oil extractions from each reactor or Folch method. After performing the 25-1 factorial design and the central composite design, the best responses were initiated by changing the most important variables in the process: horizontal reactor, with Chu culture medium, maximum light intensity, ie, three measurements of the “Daylight” type, with 30 days of cultivation, endowed with aeration, without added vitamins and temperature control. From the statistical tools of the effects aeration, luminosity and tempo, medium and luminosity, it was detected a greater influence on the production of lipids in relation to the other effects of the factorial design. Regarding the optimization of Zn and Mn, use ZnSO4.7H2O as a source of zinc and MnCl2.4H2O as a diagnostic source since both act on the lipid metabolic pathway. After optimizing 130% ZnSO4.7H2O values, it was the most effective resulting in 10.19% lipid content.Dissertação (Mestrado)O uso de fontes renováveis para a produção de biocombustíveis vem crescendo a cada dia no mundo, essa intensa busca se deve principalmente aos problemas ambientais, associadas à queima de combustíveis fósseis. O esgotamento destas fontes como o petróleo e o carvão, tem impulsionado novas pesquisas por combustíveis derivados de fontes renováveis. Muitas microalgas podem ser utilizadas como matéria prima promissora para a produção de biodiesel devido à sua taxa elevada de crescimento e também por possuir altos rendimentos de lipídios, além de uma grande capacidade de crescer em diferentes ambientes. Desta forma o trabalho visa cultivar a microalga Scenedesmus sp., em diferentes regimes de cultivo e otimizar as melhores condições operacionais para produção de bio-óleo deste tipo específico de microalga. É relevante analisar estes dados que serão pesquisados, pois as microalgas tem um grande potencial na produção de biocombustíveis. Dessa forma, submeter as colônias de Scenedesmus sp. a ter uma aumento na produção de lipídeos otimizando os reatores e meios de cultivo podem aumentar o potencial de microalgas na produção de biodiesel. As microalgas foram cultivas com diferentes regimes de cultivo como meio, luminosidade, reator, aeração e tempo de cultivo em batelada. Após o cultivo foram realizadas as extrações de óleo de cada reator utizando o método de Folch. Após a realização do planejamento fatorial 25-1 e do planejamento composto central as melhores respostas foram obtidas a partir da definição das variáveis mais importantes no processo: reator horizontal, com meio de cultivo Chu, intensidade luminosa máxima, ou seja, três lâmpadas do tipo “luz do dia”, com 30 dias de cultivo, dotado de aeração, sem adição de vitaminas e controle de temperatura. A partir das ferramentas estatísticas os efeitos aeração, luminosidade e tempo, meio e luminosidade, apresentaram uma maior influência na produção de lipídeos em relação aos outros efeitos do planejamento fatorial. Em relação a otimização de Zn e Mn, utilizou-se ZnSO4.7H2O como fonte de zinco e MnCl2.4H2O como fonte de mangnésio visto que ambos atuam na rota metabólica dos lipídeos. Após a otimização os valores de 130% de ZnSO4.7H2O foi o mais eficaz resultando em 10,19% de teor de lipídeos