Otimização da produção de biomassa de microalgas em sistema biológico de tratamento de gases de uma churrascaria

As microalgas são organismos com grande versatilidade metabólica, capazes de utilizar fontes de carbono orgânicas, como a glicose, e inorgânicas, como o dióxido de carbono (CO2). Este pode ser fixado pelas microalgas a partir da atmosfera, de carbonatos solúveis na água ou de efluentes industriais quando acoplados em um sistema de tratamento. A pesquisa desenvolveu-se na Churrascaria Devon’s onde por um sistema biológico de tratamento com microalgas, as emissões gasosas e voláteis das grelhas assadoras são parcialmente tratadas. O objetivo deste trabalho foi otimizar a produção de biomassa de dois inóculos de microalgas (Desmodesmus subspicatus e mescla Devon’s), em sistemas abertos (caixas) e fechados de cultivo (Fotobioreatores Tipo Painel). Para monitorar o crescimento das microalgas o método de quantificação celular foi padronizado pela correlação de Pearson (R2) entre absorbância (682nm), clorofila-a (mg.m-3) e peso seco (g.L-1). Adicionalmente foram calculados os parâmetros, velocidade máxima específica de crescimento (μmax), produtividade máxima de biomassa (Pmax) e densidade celular máxima (DCM) dos cultivos. Usando as duas biomassas dos cultivos otimizados foram feitas as análises de composição bioquímica de lipídios, carboidratos e proteínas. Os resultados indicaram que no sistema aberto a fumaça foi a variável mais significativa na produção de biomassa, seguida da adição do meio CHU e do tipo de inóculo. D. subspicatus em regime fechado apresentou ao final de 21 dias de cultivo 1,63 g.L-1 de biomassa seca (733,32 mg.m-3 de Chl-a), valor cerca de seis vezes maior do que em cultivo aberto. O mesmo foi observado com a Mescla Devon’s que no mesmo período apresentou 1,27 g.L-1 de biomassa seca (690 mg.m-3 de Chl-a) no sistema fechado, valor cerca de três vezes maior do que em sistema aberto. Com os dados de alcalinidade e pH foi possível relacionar que o bicarbonato (HCO 3-) foi a forma de carbono inorgânica predominante ao longo do cultivo. A centrifugação mostrou ser um método eficiente de recuperação celular para ambas as microalgas, sendo que o tempo de centrifugação foi a variável mais significativa para D. subspicatus e a velocidade (rotações por minuto) para a mescla Devon’s. A quantificação bioquímica mostrou que a microalga D. subspicatus apresentou teor de lipídios de 16,77%, de carboidratos totais de 28,17% e de proteínas totais de 35,3%. Já a mescla Devon’s, apresentou teor de lipídios totais de 23,23%, de carboidratos de 27,60% e de proteínas totais de 31,9%, sobre o total de biomassa seca. Esses resultados ressaltam a possível utilização da biomassa de microalgas cultivadas em sistemas de tratamento de gases de efeito estufa, tanto no setor alimentar, cosmético como energético.Microalgae are organisms with high metabolic versatility, capable to use organic carbon sources such as glucose or inorganic carbon sources, such as carbon dioxide (CO2). This can be fixed by microalgae from the atmosphere, from soluble carbonates dissolved on the water or from industrial effluents when coupled to treatment system. The research developed in a barbecue restaurant Churrascaria Devon’s where using a biological treatment system with microalgae, gaseous and volatile emissions are partially treated. The aim of this study was to optimize biomass production of microalgae from two different inoculums (Desmodesmus subspicatus and Devon's mix) in open (boxes) and closed (Panel Photobioreactor) cultivation systems. To monitor the growth of microalgae, the quantification cellular method was standardized by correlation (R2) between absorbance (682nm) Chlorophyll a (mg.m-3) and dry weight (g.L-1). Additionally were calculated some parameters as, maximum specific growth rate (μmax), maximum biomass productivity (Pmax) and maximum cellular density (MCD) of the cultures. Biochemical analyses for lipids, carbohydrates and proteins were performed in both biomasses from optimized cultivations. The results indicated that in the open system the smoke was the most significant variable in the production of biomass, followed by addition of medium CHU and inoculum type. The D. Subspicatus in a closed system shows the in the end of 21 days of cultivation was 1, 63 g.L-1 of dry biomass (733, 32 mg.m-3 Chl-a) six times above if compared with cultivation open systems. The same was observed with the Devon's mix, that during the same time shows 1, 27 g.L-1 of dry biomass (690 mg.m-3 Chl -a) in the closed system, a value three times larger than in an open system. With the alkalinity and pH values was possible to confirm that, the bicarbonate (HCO3-) was the predominant form of inorganic carbon during the cultivation. Centrifugation was an efficient method of cell recovery from both microalgae cultures; the centrifugation time was the most significant variable for S. Scenedesmus and the rotations per minute to Devon's mix. The biochemical quantification showed for the S. Scenedesmus microalgae 16,77 % of lipid content, 28,17% of total carbohydrates and total protein of 35,3 %. To the Devon’s mix, the total lipid content was 23,23 %, carbohydrates of 27,60% and total protein of 31,9 %, on total dry biomass. These results showed the possibility of using biomass of microalgae from treatment of greenhouse gases systems.in the food, cosmetic and energy industry