OTIMIZAÇÃO DA PRODUÇÃO DE ETANOL A PARTIR DA BIOMASSA DE ARTHROSPIRA PLATENSIS

Resumo

As tecnologias empregando organismos fotossintéticos surgem como método promissor para minimização dos impactos gerados pela queima de combustíveis fósseis não renováveis. Os materiais que têm sido investigados como fontes alternativas para suprir essas necessidades, incluem biomassa de microalga, resíduos de culturas, dejetos e biomassa lignocelulósica. A biomassa de algas, mais especificamente, é uma excelente fonte de desenvolvimento de produtos e energia e pode fornecer matéria-prima para vários tipos diferentes de combustíveis renováveis, como biodiesel, metano, hidrogênio, etanol, entre outros. As microalgas são microrganismos fotossintéticos e adaptam-se facilmente as condições ambientais, e as condições de cultivo mais comuns utilizam luz como fonte de energia e carbono inorgânico como fonte de carbono, para acumular moléculas energéticas através da fotossíntese, produzindo lipídios, proteínas e carboidratos em grandes quantidades e produzem matéria-prima potencial para a produção de biocombustíveis. Portanto, este trabalho vem propor a otimização da produção de etanol a partir da microalga Arthrospira platensis, considerando um aumento de escala nas etapas de hidrólise e fermentação. Para tanto, empregou-se na hidrólise enzimática uma sequência de enzimas iniciando com o uso da a-amilase (Liquozyme Supra) em banho-maria a 90°C por 2 horas seguido do uso da glucoamilase (AMG 300L) em shaker com rotação de 200 rpm a 60°C por 2 horas e um complexo de celulase (Cellic CTec2) em shaker a 200 rpm, durante 72 horas e a 50°C, amostras foram coletadas e centrifugadas para realização de análise de açúcares em cromatógrafo à líquido de alta eficiência (HPLC). O hidrolisado produzido foi utilizado como fonte de carbono para a etapa subsequente de fermentação, alíquotas foram retiradas de 2 em 2 horas até 12 horas e em 24 horas e analisadas em HPLC, para verificação do consumo do substrato. Os monossacarídeos produzidos a partir da hidrólise enzimática da microalga A. platensis apresentou 14,78 % de glicose, chegando a 69 % de rendimento, em relação ao valor máximo de açúcares produzidos que foi de 21,42 %. Os percentuais de etanol encontrados nos experimentos foram em média 5,5 g de etanol por 100 g de biomassa em todos os volumes testados para o aumento de escala. Com base no valor teórico esperado para esta biomassa foi possível encontrar aproximadamente 52 % de conversão, independente da massa de biomassa utilizada nos experimentos em escala laboratorial. Portanto, considerando o aumento de escala de 20 até 120 g de biomassa não houve diferença significativa no teor de etanol obtido. Desta forma foi possível concluir que a conversão dos polissacarídeos contidos na biomassa em etanol foi possível, no entanto, algumas melhorias ainda podem ser realizadas na fermentação e hidrólise visando um aumento na eficiência do processo.