Microalgas e Biogás

Métodos de pré-tratamento de biomassa de microalgas para produção de biogás

Confira os avanços no pré-tratamento de biomassa de microalgas para a produção de Biogás.

O capítulo de livro de acesso livre, intitulado “Pretreatment Methods of Microalgae Biomass for Biogas Production”, apresenta os resultados de um estudo conduzido por pesquisadoras da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Este trabalho foi publicado no livro “Production, processing, distribution and use of gas with high CO₂ content: Biogas and Pre-salt natural gas”. 

O capítulo do livro foi desenvolvido pelas autoras

• Maria Clara de Oliveira - Postgraduate Program in Chemical and Biochemical Process Engineering, School of Chemistry, Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
• Magali Christe Cammarota - Department of Biochemical Engineering, School of Chemistry, Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
• Isabelli Dias Bassin - Department of Biochemical Engineering, School of Chemistry, Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.

Principais destaques do capítulo de livro

• Interesse crescente em biocombustíveis a partir de microalgas
• As vantagens das microalgas e cianobactérias
• Desafios na produção de metano a partir de microalgas
• Métodos de pré-tratamento de microalgas

Resumo do Capítulo 

O interesse na produção de biocombustíveis a partir da biomassa de microalgas está crescendo. Os benefícios das microalgas e cianobactérias em relação às plantas terrestres são que elas ajudam a reduzir as emissões de CO₂, podem crescer em águas residuais ricas em nutrientes, têm necessidades nutricionais simples e têm alta produtividade.

No entanto, a baixa concentração de células no cultivo e a recalcitrância da biomassa bruta de algas prejudicam a produção de metano. A maioria das espécies de microalgas e cianobactérias possui uma parede celular rígida feita de camadas de celulose, hemicelulose, pectina, peptidoglicano, esporopolenina e outros polímeros resistentes.

Muitos métodos de pré-tratamento foram propostos para quebrar polímeros complexos da parede celular em moléculas menores, solúveis e biodegradáveis. No entanto, a relação entre a solubilização da biomassa e o rendimento de metano não está bem definida.

Além disso, a maioria dos estudos não fornece uma avaliação do balanço energético das condições de trabalho, sendo a procura de energia um desafio fundamental para os pré-tratamentos de biomassa. Mecânico, térmico, químico e termoquímico são todos métodos que consomem muita energia, seja devido à energia necessária para aquecer a biomassa ou ao custo energético de produção de produtos químicos, ou ambos.

Uma análise aprofundada dos efeitos dos pré-tratamentos químicos e termoquímicos da biomassa de algas para a produção de metano sugere que condições menos severas devem ser preferidas para a biomassa de microalgas. Apenas o pré-tratamento enzimático e alguns pré-tratamentos térmicos resultam num balanço energético positivo.

A implementação em larga escala de métodos de pré-tratamento requer inovações tecnológicas para reduzir o consumo de energia e sua integração com outros processos em estações de tratamento de águas residuais.

Acesso ao capítulo completo

• Mais informações e acesso ao capítulo do livro, DOI: 10.22533/at.ed.910241901  

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