@MASTERSTHESIS{ 2018:1472817677, title = {Produção de bioetanol e biometano a partir da biomassa de spirulina sp.}, year = {2018}, url = "http://tede.upf.br/jspui/handle/tede/1519", abstract = "A elevada demanda por fontes de combustíveis renováveis e mais sustentáveis, que possam substituir a matriz energética atual, baseada no petróleo, tem levado à busca por novas fontes de biomassa, dentre as quais destaca-se a biomassa algal. As microalgas apresentam vantagens sobre outras matérias-primas por não necessitarem de terras aráveis para o seu cultivo, não competindo com a produção de alimentos, além de auxiliarem na fixação do gás carbônico atmosférico. A produção de bioetanol a partir de biomassa microalgal tem sido relatada, porém a eficiência deste processo de produção ainda é baixa, havendo a necessidade de otimização das etapas de produção e redução de custos, o que pode ser realizado através do estudo de pré-tratamentos da biomassa e imobilização de enzimas usadas na hidrólise, além da utilização dos resíduos gerados para a obtenção de outros biocombustíveis, como o biometano, contribuindo para o aumento da viabilidade econômica do processo como um todo. Objetivou-se produzir bioetanol a partir da biomassa de Spirulina sp. LEB 52 e utilizar os resíduos da produção do bioetanol na produção de biometano. A microalga foi cultivada em tanques abertos de 10 L utilizando meio Zarrouk 20%, obtendo-se uma biomassa com 55% de carboidratos, a qual foi submetida a diferentes pré-tratamentos para ruptura celular por métodos físicos, visando estudar qual seria o mais eficiente na liberação dos polissacarídeos intracelulares. Após, estes foram hidrolisados por enzimas amilolíticas comerciais (alfa-amilase e amiloglicosidase), as quais foram previamente caracterizadas quanto as faixas ótimas de pH e temperatura de ação. A hidrólise da biomassa algal foi realizada após o pré-tratamento, utilizando-se extratos enzimáticos líquidos e imobilizados em poliuretano. As enzimas foram imobilizadas separadas e em conjunto no suporte. Após, realizou-se ensaios de sacarificação enzimática utilizando-se as enzimas livres, com posterior fermentação alcoólica. Na fermentação alcoólica, estudou-se a concentração inicial de açúcares redutores no mosto e a suplementação do hidrolisado com nutrientes. Os resíduos da sacarificação e do processo fermentativo foram posteriormente utilizados para a geração de biometano. O melhor pré-tratamento para realizar a ruptura celular foi o de congelamento/descongelamento. Na caracterização das enzimas quanto ao pH e temperatura ótimos, ambas enzimas apresentaram os melhores resultados na temperatura de 50 ºC e pH 5,5. Com as enzimas não imobilizadas obtiveram-se resultados de eficiência hidrólise da biomassa próximos a 100% utilizando 1% (v/v) de cada uma das enzimas. Com os biocatalisadores imobilizados, as eficiências de hidrólise foram de 83% utilizando 1% (m/v) de suporte contendo as enzimas imobilizadas de forma conjunta. As fermentações apresentaram eficiências de produção de bioetanol em torno de 83% sem adição de nutrientes ao mosto e com menor adição de hidrolisado no preparo do inóculo, obtendo-se 23 g/L de etanol. Os resíduos da produção de etanol apresentaram elevado potencial de produção de biometano cerca de 422 LN (kgSVad-1). Sendo assim, é possível realizar o aproveitamento destes resíduos, dando assim mais rentabilidade e viabilidade no processo produtivo, propiciando assim um fechamento de ciclo, que vai desde o cultivo da microalga, passando pela produção de bioetanol e finalizando com o uso dos resíduos na produção de biometano, agregando assim maior viabilidade e sustentabilidade ao processo.", publisher = {Universidade de Passo Fundo}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental}, note = {Faculdade de Engenharia e Arquitetura – FEAR} }