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Avaliação da produção de ficocianina a partir do cultivo mixotrófico de synechococcus nidulans utilizando água de viveiro de camarões e melaço de cana-de-açúcar
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-02-29) Araújo, Raíssa das Graças Pontes; Santos, Everaldo Silvino dos; Chagas, Bruna Maria Emerenciano das; http://lattes.cnpq.br/0892013738849363; https://orcid.org/0000-0001-7384-1140; http://lattes.cnpq.br/4330639792072559; http://lattes.cnpq.br/5530873081318309; Padilha, Carlos Eduardo de Araújo; Nicodemo, Sinara Cybelle Turibio e Silva
A atividade de carcinicultura referente à criação de camarão é expressiva na região do Nordeste brasileiro. Para garantir o funcionamento das fazendas, um elevado montante de água é necessário e, em caso de descarte inadequado, pode gerar desequilíbrio ambiental. Outra atividade de destaque no país trata-se do cultivo de cana-de-açúcar, que gera diversos subprodutos. Um deles é o melaço, cujos índices de açúcar e nutrientes mostram-se bastante elevados. Por outro lado, o uso de microalgas para auxílio no tratamento de águas residuais atrelada ao processo de biorrefinaria vem ganhando destaque. Estudos mostram que o melaço de cana-de-açúcar pode ser utilizado como um suplemento de baixo custo e eficiente para meios de cultivo de microalga, oferecendo quantidades substanciais de carbono orgânico. O presente estudo buscou avaliar o potencial de reutilização da água do viveiro de produção de camarão orgânico para diluir o meio Zarrouk (50%, 60% e 70%) e o efeito da adição de melaço, comparando com o meio Zarrouk tradicional para cultivo da cianobactéria Synechococcus nidulans. Meios de cultivo de baixo custo podem possibilitar produção de microalgas em grandes escalas de forma otimizada. Ademais, se buscou extrair a ficocianina, um pigmento natural presente na Synechococcus, das biomassas obtidas. Os cultivos foram realizados em condições autotróficas e mixotróficas, com fotoperíodo de 12 horas claro/escuro a 25°C e com aeração mecânica de ar. Os cultivos com meio Zarrouk 70% SM (Sem Melaço) e CM (Com Melaço) apresentaram de forma geral os melhores resultados frente às demais condições, com concentrações de biomassa de 0,97 g.L-1 em ambos os ensaios, porém com resultados inferiores em relação ao Zarrouk tradicional. Constatou-se que a adição de melaço no meio não interferiu de modo significativo para favorecer maior produção de biomassa. A biomassa foi caracterizada quanto aos carboidratos, lipídios, proteína bruta e carotenoides. Os carboidratos foram favorecidos pela adição de melaço e o ensaio 70% CM alcançou o percentual máximo de 21,24 ± 3,49%, assim como o teor de lipídios, que apresentou os valores máximos de 1,80 ±0,69% (70% SM) e 6,60 ± 1,35% (70% CM). O teor de proteínas, por sua vez, não foi afetado, com valores máximos alcançados de 20,27 ± 3,52% (70% SM) e 19,37 ± 0,56% (70% SM). Quanto aos teores de carotenoides, observou-se um ligeiro aumento da concentração nos experimentos mixotróficos, com o maior valor de 40,70 ± 4,09 mg g-1 (60% CM). A produção de ficocianina também foi favorecida e extraída, com concentração de 1,49 ± 0,29 mg.mL-1 no ensaio 70% CM, com Pureza do Extrato de 0,29.
Avaliação do cultivo mixotrófico da spirulina platensis (arthrospira platensis) utilizando soro de queijo mozarella de búfala como fonte de carbono orgânico
(2017-08-18) Pereira, Maria Izabel Batista; Rangel, Adriano Henrique do Nascimento; Difante, Gelson dos Santos; ; ; ; Medeiros, Guilherme Fulgêncio de; ; Chagas, Bruna Maria Emerenciano das; ; Sassi, Roberto;
O soro de queijo bubalino, um resíduo rico em carbono gerado por indústrias laticinistas, podem causar poluição ambiental, caso não sejam tratados de forma correta ou descartado erroneamente em cursos d’água. Resíduos agroindustriais ricos em nutrientes têm sido estudados como alternativa promisssora para viabilização dos custos de produção de microalgas. Objetivou-se avaliar os efeitos da utilização do soro de queijo bubalino como meio alternativo para cultivo da microalga Spirulina platensis. O delineamento experimental foi distribuído em quatro tratamentos e três repetições, sendo os tratamentos constituídos por diferentes percentuais de solução Zarrouk e soro bubalino. O tratamento controle constituiu-se apenas de solução Zarrouk. Ao atingirem a fase estacionária, os cultivos foram colhidos, lavados e filtrados para retirada de sais e em seguida liofilizados para posteriores análises químico-bromatológicas e físico-químicas. Foram avaliados crescimento, produção de biomassa, compostos bioativos e perfil lipídico da biomassa. As curvas de crescimento foram realizadas mediante dados de absorbância dos cultivos e determinação do peso seco da biomassa. O uso de diferentes percentuais de inclusão do soro de queijo bubalino influenciou no aumento do crescimento e produção de biomassa. Para os compostos bioativos, houve aumento nos teores de compostos fenólicos em relação ao tratamento controle. O perfil de ácidos graxos apresentou maior quantidade de ácidos graxos insaturados, destacando-se o ácido merístico. Contudo, pode-se concluir que o soro de queijo bubalino promoveu melhorias nos valores quantitativos e qualitativos da biomassa, podendo ser utilizado como fonte alternativa de carbono na produção de microalgas.
Avaliação por Pirólise de biomassas de Spirulina platensis obtidas em cultivos autotrófico e mixotrófico
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-01-30) Paula, Sueilha Ferreira de Andrade de; Araújo, Renata Mendonça; Chagas, Bruna Maria Emerenciano das; http://lattes.cnpq.br/0892013738849363; https://orcid.org/0000-0001-5514-5192; http://lattes.cnpq.br/4163879756935913; http://lattes.cnpq.br/9314674757704516; Sassi, Cristiane Francisca da Costa; Silva, Janduir Egito da; Moura, Maria de Fátima Vitória de; Castro, Pollyana Souza
Microalgas são microrganismos autotróficos e fixadores de CO2 que apresentam grande potencial biotecnológico podendo ser utilizadas na produção de biocombustíveis de forma sustentável. O alto custo de produção de biomassa de microalgas inviabiliza aplicações em larga escala. Estudos apontam que cultivos mixotróficos pode ser uma estratégia capaz de diminuir o custo de produção e alcançar a sustentabilidade econômica e ambiental. A biomassa utilizada neste trabalho foi cedida por Pereira et al., 2019 que cultivaram a cianobactéria S. platensis em condições autotrófica (A) em meio Zarrouk e em condições mixotrófica com adição do soro da produção de queijo mussarela de búfala em diferentes concentrações, 2,5 (M2,5), 5,0 (M5) e 10,0% (M10). No presente estudo foram realizadas as caracterizações energéticas das biomassas, as análises termogravimétricas (TGA) e a micropirólise rápida (Py-CG/MS) nas temperaturas de 450, 550 e 650 °C com a finalidade de avaliar o potencial de produção de bio-óleo e produtos químicos valiosos. Os dados da composição bioquímica das microalgas foram diferentes, à medida que os percentuais de soro nos cultivos aumentaram, houve um decréscimo na síntese de proteína e um aumento dos carboidratos. Apesar da diferença de composição, de acordo com os dados da termogravimetria, as perdas de massa de todas as biomassas ocorreram de forma semelhante. Avaliando os dados da pirólise, foi observado que a amostra M10 apresentou o menor teor de proteínas em sua composição e formou uma menor quantidade de compostos nitrogenados. Houve redução de 43,8% (450º), 45,6% (550ºC) e 23,8% (650ºC) na formação de compostos nitrogenados em relação à amostra A. Além disso, a temperatura também mostrou um efeito considerável na formação de compostos voláteis. Os maiores rendimentos de compostos nitrogenados, fenóis e hidrocarbonetos aromáticos e não aromáticos foram observados a 650ºC. Os compostos oxigenados e contendo N/O diminuíram com o aumento da temperatura. Neste sentido, observa-se que o cultivo mixotrófico é uma boa estratégia capaz de reduzir o teor de N na biomassa e produzir um bio-óleo com um teor de N mais baixo. Porém para aplicações como biocombustíveis é necessário fazer o upgrading destes óleos.
Caracterização de microalgas cultivadas em escala massiva
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-08) Martins, Victor Hugo; Câmara, Fabiana Rodrigues Arruda; Chagas, Bruna Maria Emerenciano das; http://lattes.cnpq.br/0892013738849363; http://lattes.cnpq.br/3752890824802280; http://lattes.cnpq.br/9687680513807592; Teixeira, Dárlio Inácio Alves; Paula, Sueilha Ferreira de Andrade de
A conscientização ambiental é fundamental nos atuais momentos, sendo cabível a toda sociedade cuidar do nosso planeta. Preocupações com o planeta surgiu na década de 70 na conferência de Estocolmo com o foco nas crises climáticas, surgindo outras conferências. Com o foco de buscar métodos iguais ao mais natural possível, o termo orgânico se destaca. Em diversos temas atuais e na atividade da aquicultura estuarina não seria diferente. O estudo das microalgas para alimentação de ostras contribui com o projeto Aquavitae e a empresa Primar Orgânica. O foco é estudar quatro espécies de microalgas a fim de analisar sua composição bioquímica através da coleta e análises com a preparação para produção de biomassa e Determinação de Proteína, Carboidratos e Lipídeos Totais em Microalgas, identificando qual espécie será aplicada na alimentação das ostras para obter qualidade e produtividade. Analisadas as composições bioquímicas de carboidratos, lipídios e proteínas, as espécies selecionadas selecionadas foram Chaetoceros calcitrans e a Pavlova lutheri por possuírem maior teor de proteínas.
Construção e monitoramento de um destilador solar para tratamento de lixiviado de aterros sanitários
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-02-11) Santiago, Felipe Rodrigues; Medina, Débora Machado de Oliveira; Chagas, Bruna Maria Emerenciano das; Macedo, Priscila Ferreira de
O aterro sanitário é a forma mais usual e recomendada para o armazenamento dos resíduos sólidos e embora este seja considerado uma técnica segura de tratamento, a disposição e compactação destes resíduos produz, através de reações químicas e biológicas, emissões de gases e efluentes líquidos, denominado lixiviado. O lixiviado pode causar danos ambientais, tais como a contaminação do solo, lençóis freáticos e rios, sendo o seu tratamento um grande desafio. Devido ao seu caráter poluidor, o lixiviado necessita de tratamento específico de modo que minimize seu potencial poluidor. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi construir e analisar o uso de um destilador solar para o tratamento de lixiviado. A configuração do destilador foi definida através de levantamentos bibliográficos de artigos encontrados nos principais portais de pesquisas. A partir das referências pesquisadas, foi possível definir as principais características do destilador, bem como os materiais e a sua geometria. No desenvolvimento do destilador foi possível analisar e corrigir características de modo a torná-lo mais eficiente e alinhado com os principais estudos. Para experimentos, foi utilizado o lixiviado do aterro da região metropolitana de Natal/RN, pertencente a empresa Braseco. A eficiência média do destilador nos ensaios com lixiviado variou entre 1,82% a 5,27%. Apesar da baixa eficiência quando comparada aos ensaios com lixiviado e água, o destilador apresentou nos ensaios com lixiviado uma uniformidade nos volumes destilados, evaporando uma media de 300 ml por dia. O condensado coletado apresentou características favoráveis ao tratamento, como a ausência de coliformes totais e termotolerantes, líquido transparente e diminuição dos sólidos dissolvidos, sendo assim o destilador pode ser um aliado ao tratamento do lixiviado.
Influência do estresse nutricional programado na composição da microalga isochrysis galbana
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-12-21) Chagas, Bruna Maria Emerenciano das; Chiavone Filho, Osvaldo; Araújo, Ofélia de Queiroz Fernandes; ; http://lattes.cnpq.br/2347662604044532; ; http://lattes.cnpq.br/2621516646153655; ; Silva, Anita Ferreira da; ; http://lattes.cnpq.br/2206935989496987; Lima, Anita Maria de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4767606U6
O aquecimento global decorrente da emissão dos gases geradores do Efeito Estufa (GEE), em especial o CO2, é um dos problemas mais graves do século XXI, tendo em vista as conseqüências que esse agravante pode trazer ao planeta. Atualmente, os processos biológicos vêm sendo apontados como uma possível solução, principalmente a biofixação do CO2 por microalgas. Essa estratégia tem sido ressaltada, uma vez que, paralelamente a mitigação do CO2 ocorre à produção de biomassa rica em compostos de alto valor econômico agregado. As microalgas possuem alta capacidade fotossintética e taxa de crescimento superior aos vegetais superiores, duplicam a sua biomassa em um dia. O seu cultivo não segue regime de safras, são cultivadas em meio salino simples e não exigem irrigação, herbicidas ou pesticidas. O teor de lipídios destes microrganismos, dependendo da espécie, varia de 1 a 70% do seu peso seco, podendo chegar a 90% em certas condições de cultivo. Estudos indicam que é possível aumentar a produção de lipídios pelas microalgas através de estresses fisiológicos induzidos pela restrição do nitrogênio no meio de cultura. Essas evidências justificam pesquisas envolvendo a produção de biocombustíveis a partir de microalgas. No presente trabalho, estudou-se a estratégia de aumentar a produção de lipídios pela microalga I. galbana através de um estresse nutricional programado, ocasionado pela restrinção do nitrogênio. Foram acompanhadas as respostas fisiológicas desta espécie, cultivada em meio f/2 com diferentes concentrações de nitrogênio (razões mássica N:P 15,0-controle, N:P 5,0 e N:P 2,5). Durante a fase exponencial, as análises mostraram uma invariabilidade para os cultivos estudados. Porém, na fase estacionária, os cultivos submetidos ao estresse, indicaram menores rendimentos em biomassa. Observou-se um amento de 32,5% nos níveis de carboidratos e de 87,68% no teor de lipídeos na razão N:P 5,0 e uma redução média de 65% de proteína nas razões N:P 5,0 ou 2,5. Não houve variações significativas no teor de cinzas, independente das condições de cultivo e fase de crescimento. Apesar da limitação de biomassa, o aumento do acúmulo de lipídios pelas culturas estressadas, proporcionou maiores produtividades de lipídios, conseqüentemente este estudo sugere a utilização da microalga Isochrysis galbana como fonte alternativa para a produção de biocombustível
O licenciamento ambiental de energia eólica no Brasil e em território Norte-rio-grandense
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-08) Carvalho, Evellyn Mirelli de; Medina, Débora Machado de Oliveira; Silva, Clara Lívia Câmara e; Chagas, Bruna Maria Emerenciano das; Borges, Lorena Soares Monteiro
Nesse trabalho procurou-se discorrer sobre o processo de licenciamento ambiental de parques eólicos no Brasil e no Rio Grande do Norte. O objetivo foi centrado no levantamento da legislação ambiental para o licenciamento de usinas eólicas no âmbito federal e estadual. O trabalho foi construído a partir de uma revisão bibliográfica, de cunho exploratório, podendo-se dizer que se trata de um estudo descritivo, uma vez que tem como objeto de estudo fontes já disponíveis nas principais bases de dados. Durante o estudo, frisou-se os impactos ambientais negativos sofridos pelo meio ambiente diante dos empreendimentos eólicos, bem como o processo desse licenciamento. O licenciamento ambiental surge não apenas como um passo burocrático a ser vencido, sendo necessária a avaliação da forma como estão sendo feitos os licenciamentos ambientais, no intuito de minimizar os impactos socioambientais ao mesmo tempo que permita o retorno do investimento financeiro.
Pirólise rápida da cianobactéria Spirulina para produção de combustíveis e químicos
(2016-06-09) Chagas, Bruna Maria Emerenciano das; Melo, Marcus Antonio de Freitas; Ataíde, Carlos Henrique; ; http://lattes.cnpq.br/1181660568548980; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; Boateng, Akwasi Acheampong; ; Oliveira, Jackson Araújo de; ; http://lattes.cnpq.br/5058617634570704; Pacheco Filho, José Geraldo de Andrade; ; http://lattes.cnpq.br/6315186407922891; Braga, Renata Martins; ; http://lattes.cnpq.br/4603529162393328
Recentemente as microalgas e cianobactérias vem sendo muito estudadas como fonte de biocombustíveis devido a sua elevada produtividade, elevado teor de óleo e capacidade de crescer em uma grande variedade de climas e terras sem competir com a produção de alimentos. A pirólise é um método de conversão termoquímica eficaz capaz de converter biomassa em bio-óleo, carvão e gases combustíveis. O bio-óleo é uma mistura líquida de compostos orgânicos potencial para substituir o óleo diesel. Tem sido demosntrado que bio-óleos de microalgas e cianobactérias são mais estáveis, apresentam teor de oxigênio mais baixo e poder calorífico mais alto que bio-óleos de biomassa lignocelulósica, embora contenha um alto teor de nitrogênio devido a presença de proteínas na matéria-prima. A Spirulina é uma cianobactéria que vem sendo muito estudada nos processos de degradação térmica por apresentar alto teor de proteínas (74%) e baixo teor de lipídios (< 1%) podendo ser totalmente convertida em biocombustível. Nesta tese, foi investigado o potencial de produção de combustíveis e químicos a partir da pirólise rápida de Spirulina. Os experimentos de pirólise rápida convencional em Py-GC/MS foram conduzidos para investigar a influência dos parâmetros de pirólise, tais como temperatura, taxa de aquecimento e tempo de residência nos rendimentos dos produtos. O rendimento dos produtos da pirólise foi maximizado a 450 °C e 30 s, independente da taxa de aquecimento. Essas condições foram escolhidas para o estudo da pirólise catalítica com 9 zeólitas diferentes para avaliar a produção de hidrocarbonetos específicos, compostos oxigenados e nitrogenados em funcão da razão biomassa/catalisador. O rendimento de hidrocarbonetos aromáticos aumentou à medida que a proporção de catalisador/biomassa aumentou de 1:1 para 10:1. A zeólita H-ZSM5 (23) apresentou o rendimento máximo de hidrocarbonetos e a maior redução de fénois quando comparada as outras zeólitas, porém os compostos nitrogenados totais não foram significativamente reduzidos por nenhum catalisador testado. Posteriormente testes de pirólise rápida de Spirulina foram conduzidos em um reator de leito fluidizado da USDA-ARS sob diferentes atmosferas de reação. Foram testadas a pirólise convencional com atmosfera inerte (N2) e um processo de pirólise com atmosfera reativa compostas por gases reciclados da piólise, denominado “Tail Gas Reactive Pyrolysis” (TGRP). O bio-óleo, carvão e gases produzidos pelo processo TGRP tiveram suas características melhoradas em relação aos produtos obtidos na pirólise convencional, houve um aumento na concentração dos hidrocarbonetos aromáticos e predominaram compostos nitrogenados com um único átomo de nitrogênio (piridinas, pirroles, indoles, nitrilas e amidas). Devido a esta composição, esse bio-óleo apresentou um nível suficientemente elevado de estabilidade térmica para ser destilado. Além disso, o bio-óleo produzido pelo processo TGRP foi mais estável, menos ácido e apresentou um poder calorífico mais alto que bio-óleos de biomassa lignocelulósica.
Potencial biotecnológico de Synechococcus nidulans cultivada em meio alternativo utilizando extrato de bagaço de caju
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-08-07) Azevedo, Paula Daniele Ribeiro; Santos, Everaldo Silvino dos; https://orcid.org/0000-0001-7384-1140; http://lattes.cnpq.br/4330639792072559; http://lattes.cnpq.br/3238836178064078; Chagas, Bruna Maria Emerenciano das; http://lattes.cnpq.br/0892013738849363; Padilha, Carlos Eduardo de Araújo; Sassi, Cristiane Francisca da Costa
O cultivo de microalgas tem despertado bastante atenção nos últimos anos, uma vez que esses microrganismos são fontes de compostos bioativos que oferecem uma vasta área de aplicação, inclusive na área de cosméticos. Particularmente, o Brasil possui o quarto maior mercado do mundo de cosméticos, bem como apresenta condições climáticas favoráveis para o cultivo de microalgas. Porém, diante das inúmeras espécies de microalgas pouco exploradas e do alto custo de produção de biomassa, torna-se necessário o investimento em pesquisas que envolvam o estudo de espécies pouco estudadas e estratégias de produção de biomassa com custo reduzido. Neste sentido, o objetivo desta pesquisa foi avaliar o potencial da microalga Synechococcus nidulans, espécie pouco estudada, utilizando cultivos mixotróficos com adição de Extrato do Bagaço de Caju (EBC) como fonte carbono orgânico a fim de aumentar a produção de biomassa e avaliar o potencial de produção de compostos bioativos de interesse para indústria de cosmético. Experimentos de cultivo de S. nidulans foram realizados em condições autotróficas e mixotróficas com diferentes concentrações de EBC (0,5%, 1,5% e 2,5% (v/v)) e a composição da biomassa foi determinada em termos de carboidratos, proteínas, lipídios, cinzas e carotenoides. Os cultivos foram realizados em triplicata, sob condições controladas (temperatura de 24 ± 1ºC, intensidade luminosa, de aproximadamente 310 µmol/m2 /s fótons, fornecida por 5 lâmpadas florescentes de 40 W, aeração constante, fotoperíodo de 12 h claro/escuro). Os cultivos submetidos ao estresse com EBC indicaram melhores rendimentos em biomassa. Observou-se uma queda de 25,9% nos níveis de cinzas no cultivo mixotrófico com adição de 2,5% (v/v) de EBC, ao contrário dos teores de carboidratos, que houve um aumento de até 28,5% com a adição de 2,5% (v/v) de EBC em relação ao cultivo controle. Os resultados mostraram que o uso de EBC na produção de bioativos pela microalga reduziu os rendimentos de lipídios totais e carotenoides totais em relação ao cultivo controle (13,22% ±0,25% e 10,02mg/g ±4,33 mg/g). Porém, o aumento de produção de biomassa nos cultivos mixotróficos justifica o aumento produtivo dos bioativos com custo menor em relação ao controle. Com relação à produção de proteínas totais, o cultivo com adição de EBC 2,5% se destacou, apresentando 54,07% ±3,59%. Assim, os resultados demonstram que a microalga em estudo contém biocompostos de interesse para a indústria de cosméticos e que estes são passíveis de serem explorados em cultivo mixotrófico com resíduos agroindustriais como fonte de carbono orgânico.
Proposta de um Plano de Gerenciamento de Resíduos Sólidos para a Escola de Ciências e Tecnologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-11-13) Araújo, Ana Beatriz Fernandes de; Medina, Débora Machado de Oliveira; Kelly Kaliane Rego da Paz Rodrigues; Lima, Jeffersson Fernandes de; Chagas, Bruna Maria Emerenciano das
A urbanização das cidades, o crescimento populacional e o consumo desenfreado têm contribuído para o aumento da geração de resíduos sólidos, e consequente degradação do meio ambiente resultante do descarte inadequado. Esta problemática tem impulsionado os governos a criarem leis e regulamentos para disciplinar as práticas de gestão desses resíduos. No Brasil, a Lei nº 12.305/10, que institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) estabeleceu instrumentos importantes de gestão e controle, sendo os planos de gerenciamento resíduos sólidos um dos principais e mais importantes destes, podendo ser elaborados a nível nacional, estadual, municipal, bem como a nível dos geradores. O Plano de Gerenciamento de Resíduos Sólidos (PGRS), é um documento que define diretrizes de gerenciamento adequado para todos os resíduos que são gerados no estabelecimento, determinando estratégias de controle e monitoramento dos processos, visando evitar descartes/destinações inadequadas que possam gerar poluição ao meio ambiente e acarretar prejuízos à saúde pública. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo a elaboração de uma proposta de Plano de Gerenciamento de Resíduos Sólidos para a Escola de Ciências e Tecnologia, Unidade Acadêmica Especializada da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Para a elaboração da proposta, foi feito um diagnóstico da situação atual do gerenciamento dos resíduos, utilizando como ferramenta de coleta de dados, entrevistas e visitas in loco, bem como a caracterização dos resíduos comuns através de gravimetria. A partir do diagnóstico foi possível identificar algumas não conformidades nas práticas de segregação, coleta, armazenamento e destinação final e propor melhorias em todas as etapas de gerenciamento, além de sugestão de programas a serem implementados, visando melhorar o gerenciamento dos resíduos. Espera-se que essa proposta seja uma base para futura implementação de um PGRS na Escola de Ciências e Tecnologia.
Resíduos culturais de algodão naturalmente colorido para produção de biocombustíveis e aromáticos renováveis
(2019-01-21) Silva, Janduir Egito da; Braga, Renata Martins; Melo, Marcus Antonio de Freitas; ; ; ; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; Garnica, Alfredo Ismael Curbelo; ; Chagas, Bruna Maria Emerenciano das;
Os resíduos culturais de algodões coloridos possuem potencial para produção de energia distribuída, pois são resistentes às secas e sua produção é considerada significativa e crescente. São biomassas lignocelulósicas com elevada produção de matéria seca/ha/ano. Diante da necessidade de avaliar o potencial energético destes resíduos, o presente trabalho tem como objetivo analisar diferentes cultivares de algodão colorido, produzido pela EMBRAPA algodão, através da caracterização energética e conversão das biomassas em energia através dos processos de pirólise rápida e briquetagem, utilizando-se o algodão branco (BRS 286) como teste controle para efeito comparativo. A caracterização das biomassas foi realizada através de análise imediata, composição elementar, teor de hemicelulose, celulose e lignina, densidade aparente, poder calorífico, análise termogravimétrica e espectroscopia na região do infravermelho. Os resultados indicaram potencial energético para aplicação em processos termoquímicos, com poder calorífico de aproximadamente 17 MJ/kg e baixo teor de cinzas (6 %), entre outros. A pirólise analítica foi realizada a 500 °C em um micro pirolisador CDS 5200 HP-R da CDS Analytical, conectado a um cromatografo a gás com detecção por espectrometria de massas. Os resultados da composição dos vapores condensáveis da pirólise convencional indicaram a presença de compostos oxigenados de diferentes grupos orgânicos, tais como aldeídos, cetonas, fenóis, furanos e éteres, característicos da decomposição de materiais lignocelulósicos. O melhoramento do bio-óleo (upgrading) para viabilizar as propriedades físico-químicas dos vapores condensáveis como combustível e/ou produtos químicos foi realizado através da utilização dos catalisadores ZSM-5 e HZSM-5 em diferentes temperaturas no leito catalítico. Todos os catalisadores utilizados promoveram a formação de monoaromáticos como benzeno e tolueno, especialmente a 500 °C, cujas quantidades destes compostos foram mais expressivas nesta temperatura, com destaque para HZSM-5. As biomassas estudadas apresentaram características energéticas favoráveis para aplicação em processos termoquímicos, sendo aplicadas também no processo de briquetagem utilizando uma máquina piloto para confecção de briquetes em escala laboratorial, marca O&C do Brasil – Automation Hydraulics. Os resultados indicaram uma alta densidade energética e boa resistência mecânica (9 kN/mm2 ) dos briquetes produzidos, com destaque para aqueles formados a partir da mistura de cascas e hastes de algodão. Por fim, concluiu-se que os restos culturais de algodão colorido podem ser utilizados no processo de pirólise rápida, especialmente, na pirólise rápida catalítica, podendo ser uma ótima fonte de matéria prima renovável para a indústria química, bem como, para subsidiar a geração de energia distribuída na matriz energética nacional.
Uso de solventes eutéticos profundos na recuperação de lipídeos e carotenóides da microalga dunaliella salina
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-07-29) Asevedo, Estefani Alves; Santos, Everaldo Silvino dos; Chagas, Bruna Maria Emerenciano das; 05771378402; http://lattes.cnpq.br/0892013738849363; http://lattes.cnpq.br/4330639792072559; http://lattes.cnpq.br/0728251649697161; Rios, Nathalia Saraiva; http://lattes.cnpq.br/1800467263737484; Padilha, Carlos Eduardo de Araújo; http://lattes.cnpq.br/1186888955341616
Atingir a sustentabilidade em alguns processos biotecnológicos ainda demanda ultrapassar importantes desafios. Neste contexto, microalgas e Solventes Eutéticos Profundos (ou do inglês Deep Eutectic Solvents; DES) possuem características atrativas. As microalgas podem biossintetizar produtos que têm inúmeras aplicações no setor farmacêutico, nutracêutico, cosmético e ainda na produção de biocombustíveis. Já os DESs se destacam como adjuvantes na extração de biomoléculas, sendo não-tóxicos, nãovoláteis e renováveis. Buscando explorar técnicas de extração de compostos intracelulares de microalgas, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o cultivo da microalga Dunaliella salina visando maximizar produção de lipídeos e carotenóides, bem como o estudo da extração assistida por DES desses compostos. Primeiramente, avaliouse o crescimento da microalga frente a três condições de cultivo: Cultivo sob Estresse Luminoso (CEL), Cultivo sob Estresse Nutricional e Luminoso (CENL) e Cultivo Controle (CC). Os resultados indicaram que o estresse causado apenas pela alta intensidade luminosa influenciou significativamente o acúmulo de biomassa. No CEL os valores médios foram 0,46 g.L-1, no CC 0,37 g.L-1 enquanto no CENL apenas 0,25 g.L-1. Por sua vez, as condições de cultivo não afetaram os conteúdos de lipídeos e carotenoides totais, os quais se mantiveram em um valor médio de 158,42 mg.g-1 e 19,18 mg.g-1, respectivamente. O cultivo CEL alcançou produtividade de lipídeos no valor de 4,54 ± 0,01 mg.L-1.d-1 e produtividade de carotenóides de 0,57 ± 0,05 mg.L-1.d-1 e foi escolhido para a obtenção de biomassa para a realização do estudo da extração utilizando DES como adjuvante. Verificou-se que o uso de diferentes DESs, puros e aquosos à base de cloreto de colina, potencializou a permeabilidade do solvente Etanol e Acetato de Etila (EAE) na parede celular da microalga. Baseado na recuperação dos produtos na biomassa bruta (sem pré-tratamento com DES), o uso do DES (Ch-U) aumentou a recuperação de lipídeos e carotenoides totais em 57% e 11%, respectivamente. O conteúdo de carboidratos da biomassa seca após o tratamento com os DESs apresentou perdas com valores médios de 7,97%. Usando EAE como solvente, o pré-tratamento com DES se destacou para a recuperação de lipídeos frente aos demais pré-tratamentos mecânicos explorados. Ao tratar a biomassa com Ch-U, 74,99% dos lipídeos contidos na biomassa microalgal foram recuperados, enquanto após o uso do sonicador o rendimento foi de 67,34% e moinho de bolas apenas 44,22%. No sentido de melhorar a obtenção dos carotenóides e reduzir as etapas do processo, foi avaliado a extração a partir da biomassa úmida utilizando o método one-pot. Diante dessas alterações, rendimentos de 84,06% ± 1,22 foram alcançados com o uso do DES Ch-U e EAE. Por fim, os efeitos da temperatura, volume de Ch-U e tempo do tratamento foram investigados a partir de um planejamento fatorial. Neste experimento, a recuperação máxima dos carotenóides (88,91% ± 1,01) foi atingida após o tratamento da biomassa úmida a 60 °C, com 1,5 mL de DES em apenas 20 min seguido pelo acréscimo de EAE no mesmo vaso.

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