Colheita da microalga Nannochloropsis oculata por flotação por ar dissolvido (FAD)

O presente trabalho é relacionado ao desenvolvimento de alternativas renováveis e sustentáveis de energia. As microalgas são organismos fotossintetizantes que promovem a biomitigação do CO2 e possuemgrande potencial energético, pois são ricas em lipídios, além de serem fonte de vários produtos de alto valor agregado como poliinsaturados. Várias etapas são importantes para alcançar a viabilidade, não só técnica, mas também econômica do emprego de microalgas como fonte energética, e nosso grupo de pesquisa tem se dedicado aos principais: produção, colheita e processamento.   A colheita da biomassa de microalgas do seu meio de cultivo configura uma etapa fundamental para minimizar os custos de produção,visto a natureza diluída da biomassa no meio aquoso. O estudo e desenvolvimento de técnicas para a colheita da microalga marinha Nannochloropsis oculata é o assunto principal deste trabalho, e será tema de uma dissertação de mestrado de um dos co‐autores. É importante destacar que todas as atividades que serão descritas neste resumo tiveram participação direta da bolsita, desde experimentos até análise de resultados.    Optou‐se por investir na técnica de flotação por ar dissolvido (FAD), precedida de coagulação e flotação, por serem métodos bastante utilizados no tratamento de água convencional, pelo seu baixo custo,eficiência e praticidade. Foi avaliada a influência de coagulantes orgânicos (Tanfloc® e Veta Organic) e inorgânicos (cloreto férrico, FeCl3, e sulfato de alumínio, Al2(SO4)3) e floculantes (amido modificado, floculantes SNF Floerger® catiônicos) na eficiência de separação. Para realização dos experimentos, foram preparados cultivos em bombonas de plástico de cinco litros previamente esterilizadas. Como concentração padrão dos cultivos, objetivou‐se 200 mg/L de biomassa. A densidade ótica foi utilizada para determinar a aproximação inicial dessa concentração, sendo utilizada diluição para correção de eventuais desvios. Para a determinação da biomassa exata foi utilizado o método do peso seco.   Os ensaios de coagulação e flotação foram realizados em um jar test, equipamento que proporciona a agitação, com capacidade para três jarros de acrílico de 500 ml, nas seguintes condições: 3min em agitação rápida a 120 rpm, durante a coagulação, 3min a 120 rpm, mais 5min, 10 min, 15 min, respectivamente, em agitação lenta de 15 rpm, durante a floculação. Para flotação por ar dissolvido, foi utilizado um saturador, equipamento no qual o meio de cultivo a ser injetado nos jarros é pressurizado com ar. A saturação requer cerca de 30 min sob uma pressão 4 bar. A injeção de ar é feita por meio de uma válvula manual. A eficiência da separação por FAD foi determinada a partir de um cálculo considerando as densidades ópticas iniciais e finais dos cultivos, bem como os volumes iniciais e finais. Para isso, utilizou‐se um espectrofotômetro no comprimento de onda de 720 nm. Foram alcançadas eficiências de separação superiores a 95% em alguns casos.   Constatou‐se que o uso de floculantes não tem influência acentuada na separação, apesar de visivelmente aumentar o tamanho dos flocos formados. Foram determinadas proporções para a relação reagente/microalga de cada um dos coagulantes avaliados.   O cloreto férrico foi o reagente com melhores resultados, apresentando maiores eficiências com menores concentrações. Porém, o uso dos reagentes orgânicos também se mostra interessante, pois dependendo do destino final da biomassa, pode ser desejada a ausência de metais na sua composição. A eficácia dos floculantes foi significativa em menores concentrações de coagulante, representando uma alternativa para redução do uso desses reagentes. De acordo com a literatura, algas de água salgada, como a Nannochloropsis oculata, teriam a desvantagem de requerer o uso de grandes quantidades de químico para o processo de colheita. Nesse sentido, nossos resultados foram extremamente positivos, pois se obteve alta eficiência com uso de pouco reagente, no caso do FeCl3.