Oxidação da parede celular da microalga Chlamydomonas sp. para extração de lipídios e avaliação da sua qualidade para síntese de biodiesel

A produção de microalgas para fins energéticos tem se tornado um caminho alternativo à industria do petróleo por oferecer biocombustíveis renováveis como o bioálcool, bio-óleo e o biodiesel. Este último é produzido através da reação de transesterificação do material lipídico que em geral as microalg...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2017
Main Author: Kramer, Carlos Augusto Cabral
Orientador/a: Pontes, Ana Cristina Facundo de Brito
Co-advisor: Costa, Marta lattes
Format: Dissertação
Language:por
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
Assuntos em Português:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/23543
Citação:KRAMER, Carlos Augusto Cabral. Oxidação da parede celular da microalga Chlamydomonas sp. para extração de lipídios e avaliação da sua qualidade para síntese de biodiesel. 2017. 124f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Resumo Português:A produção de microalgas para fins energéticos tem se tornado um caminho alternativo à industria do petróleo por oferecer biocombustíveis renováveis como o bioálcool, bio-óleo e o biodiesel. Este último é produzido através da reação de transesterificação do material lipídico que em geral as microalgas produzem naturalmente. Contudo, uma das grandes dificuldades na produção do biodiesel de microalgas em grande escala é a ausência de métodos eficientes e pouco onerosos para extração de lipídios. Assim, o presente trabalho estudou a eficiência da oxidação da parede celular da microalga do gênero chlamydomonas sp. com peróxido de hidrogênio (H2O2) na extração de lipídios, avaliando também os impactos na qualidade dos lipídios extraídos. Percebendo que aumento da concentração de H2O2 promove um aumento de 60% no rendimento lipídico, um indicativo da facilitação do rompimento da parede celular, que foi comprovado pelo perfil termogravimétrico da biomassa residual e pela mudança do formato da célula por microscopia óptica. Porém, percebeu-se que os parâmetros de qualidade diminuíram após aplicação do método, provocando um aumento dos índices de acidez e de peróxidos orgânicos, além de uma queda no índice de iodo. Contudo, o perfil espectroscópico na região de infravermelho do material lipídico extraído com e sem ação oxidante praticamente são idênticos, indicando que a diminuição dos parâmetros de qualidade não afeta significantemente os principais grupos funcionais que compõe os extratos. O material lipídico obtido após uso do método oxidativo foi transesterificado, ou seja, convertido em biodiesel, atingindo conversões a cima de 96% comprovadas via análise de cromatografia gasosa.
The production of microalgae for energy purposes has become an alternative route to the oil industry by offering renewable biofuels such as bioethanol, bio-oil and biodiesel. The biodiesel is produced by transesterification of the lipid material and in general cases microalgae produce lipids naturally. However, one of the great difficulties in the production of biodiesel from microalgae on a large scale is the lack of efficient methods and inexpensive for lipid extraction. Thus, this paper studied the cell wall oxidation efficiency of microalgae of the genus Chlamydomonas sp. with hydrogen peroxide (H2O2) in the extraction of lipids, also assessing the impact on the quality of the extracted lipids. The increase H2O2 concentration promotes an increase of 60% in lipid yield, indicative of facilitating the disruption of the cell wall, which was proved by thermogravimetric profile of residual biomass and the change of the cell by optical microscopy. However, it was noted the quality parameters decreases after application of the method, generating higher acid numbers and organic peroxides, besides a decrease in iodine content. However, the spectroscopic profile in the infrared region of the lipid extracted material with and without oxidizing action are almost identical, indicating that the decrease of the quality parameters does not significantly affect the major functional groups belonging extracts. The lipid material obtained after use of the oxidative method was completely transesterified, that is, converted into biodiesel, reaching conversions above 96% proven by gas chromatography analysis.