O que é um inóculo?

Inóculo

Uma amostra de material orgânico que contém uma parcela de micro-organismos, utilizado  para dar partida em reatores anaeróbio.

O que é um inóculo?

No processo de digestão anaeróbia, o inóculo é uma amostra de material orgânico que contém uma parcela de micro-organismos, que, quando introduzidos em um novo sistema anaeróbio, têm a capacidade de multiplicar-se, consumindo um determinado substrato (resíduo orgânico) e gerando um novos micro-organismos. Ao consumir o substrato, esses micro-organismos convertem o resíduo orgânico em novos produtos, como os gases presentes na composição do biogás.

Basicamente os inóculos são introduzidos em um meio de cultura para proporcionar o seu crescimento.

Uma forma de avaliar a qualidade da atividade dos micro-organismos presente no inóculo é a análise para determinar a AME - Atividade Metanogênica Específica.

A adição de inóculo tem por objetivo acelerar a partida (startup) dos reatores anaeróbio, contribuindo para uma maior eficiência do processo.

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Onde podemos encontrar inóculos?

Os micro-organismos anaeróbios estão presentes em toda parte no planeta Terra, inclusive em nosso intestino. Onde houver matéria orgânica em processo de decomposição em local sem oxigênio atmosférico livre, haverá condições ambientais favoráveis para desenvolvimento de micro-organismos anaeróbios. 

Por exemplo, quando ocorre o apodrecimento de materiais orgânicos em pântanos, o lodo em banhados misturado com a vegetação, árvores e outros resíduos vegetais submersos em alguma barragem ou áreas alagadas, até mesmo sedimento orgânico em lavouras de arroz possuem micro-organismos anaeróbios. Um bom exemplo de locais onde ocorre espontaneamente a presença de micro-organismos anaeróbios são as esterqueiras de dejetos bovinos, de aves e de dejetos de suínos, assim como em lixões, lodo de esgotos. Até mesmo no intestino dos animais ruminantes.  Em todos esses locais é possível localizar micro-organismos anaeróbios que poderão ser utilizados como inóculo.

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Qual a importância do inóculo?

A transição energética para uma economia de baixo carbono é um dos grandes desafios da humanidade e a recuperação energética dos resíduos orgânicos é um processo essencial nesse contexto. A todo instante, os mais diversos resíduos orgânicos estão entrando em processos de decomposição.

A matéria orgânica, no final do seu ciclo de "vida útil", torna-se um resíduo em processo de decomposição. Durante a decomposição, ou simplesmente apodrecimento (putrefação), ocorre na natureza a reciclagem dos nutrientes em um processo de transformação da matéria orgânica em minerais.

Nesse processo atuam micro-organismos aeróbios e anaeróbios, quebrando a estrutura dos resíduos orgânicos liberando diversos elementos que tornam-se nutrientes para plantas, desta forma possibilitando a realização do ciclo do carbono e também ciclo de diversos nutrientes. Esses materiais, ao serem reciclados pela natureza estarão novamente disponíveis para outras plantas realizarem o processo de fotossíntese.

Para o uso dos micro-organismos anaeróbios em escala industrial, o estudo e avaliação dos inóculos são estratégias de biotecnologia e bioprocessos que promovem uma maior eficiência no processo de biometanização (produção de metano).

Reduzir o tempo para partida e estabilização do processo nos reatores anaeróbios industriais, compreender a dinâmica metabólica de determinadas micro-organismos usados para degradações de substratos específicos são demandas constantes para aumentar do desempenho dos processos, reduzir custos e proporcionar maiores ganhos de produtividade. 

Desvendar como os inóculos atuam em determinados meios, conhecer suas vias metabólicas e as enzimas utilizadas para a produção de energia podem fornecer conhecimentos relevantes para a saúde e o meio ambiente, assim como possibilitar novas percepções sobre como explorar suas aplicações biotecnológicas.

A produção de biogás é um resultado simples e direto dos serviços ambientais proporcionado pelos micro-organismos e dominar metodologias de avaliação de inóculos poderá potencializar os resultados para o futuro.

Série de posts “Grânulos do Saber”

O que são grânulos?

Sobre processos anaeróbios, em algumas condições há a formação de estruturas constituídas por micro-organismos anaeróbios, os grânulos anaeróbios.

Essas estruturas (aglomerados de diferentes micro-organismos) possibilitam de forma mais eficiente a transferência de nutrientes e favorecem a sobrevivência da comunidade microbiana.

Esses aglomerados de micro-organismos densamente agrupados contribuem para aceleração do processo de digestão anaeróbia, principalmente em lodos de reatores UASB.

Os grânulos anaeróbios são esferas muito pequenas e possuem uma vasta comunidade de seres vivos. Atuam na decomposição da matéria orgânica e possibilitam reciclagem de nutrientes.

Seguindo o conceito sobre “pequenas pérolas com conteúdo adensado” o Portal Energia e Biogás publica uma serie de posts “Grânulos do Saber” -  pequenos posts para contribuir com disseminação de informações sobre processo de produção de biogás.

Acompanhe sempre o nosso conteúdo específico sobre a ciência por trás do processo anaeróbio e produção de biogás.

Em breve novos posts “Grânulos do Saber”.
Até logo!

Referências

LIMA, H. Q. Determinação de parâmetros cinéticos do processo de digestão anaeróbia dos resíduos orgânicos de Santo André–SP por meio de testes do potencial bioquímico de metano. 2016. Tese de Doutorado. Universidade Federal do ABC, Santo André-SP.

GERARDI, Michael H. The microbiology of anaerobic digesters. John Wiley & Sons, 2003.

Para explorar outros conceitos, acesse o nosso Glossário.

Acesse também Biogás no Brasil.

Obrigado e boa leitura!

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