Biocaptura de CO2 em mistura de gás natural por microalgas imobilizadas em matriz híbrida de sílica/alginato

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Moraes, Júlia da Costa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Escola Politécnica; Brasil; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
• Palavras-chave em Português: Microalgas; Biofixação de Carbono; Encapsulamento de Microrganismos; Sílica Sol-Gel; Imobilização; Captura de CO2; Microalgae; Carbon Capture; Silica Hydrogel; Immobilized Microrganisms; ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10381

Atualmente, seres fotossintetizantes, como microalgas, vêm sendo amplamente estudados como tecnologia alternativa de captura de CO2. A estratégia de imobilização de microrganismos em matrizes sólidas pode ser uma alternativa interessante para solucionar algumas dificuldades operacionais da aplicação de microalgas para captura de CO2, tais como manuseio de culturas e maior tolerância a fatores externos. O presente trabalho buscou desenvolver diferentes matrizes compostas de sílica/alginato, variando-se a concentração e os precursores de sílica, sendo eles: silicato de sódio e sílica coloidal (Ludox 40 HS). Os materiais sintetizados foram caracterizados quanto a sua área superficial, durabilidade da viabilidade celular, transparência, propriedades óticas e físico-químicas. Adicionalmente, desenvolveu-se uma nova metodologia para avaliar a captura de CO2 por microalgas utilizando um inovador sistema pressurizado com mistura de gás natural. Para isto, diversos testes de otimização foram feitos, explorando a influência de diversas variáveis, como: pressão, volume ocupado no biorreator, concentração celular, presença de agitação e pressão. Uma vez fixados os parâmetros de análise, os níveis de captura de CO2 por microalgas imobilizadas foram investigados durante 7 dias, avaliando-se as concentrações relativas deste gás por meio de cromatografia gasosa. Os resultados das microalgas imobilizadas demonstraram níveis de remoção de carbono ainda maiores do que aqueles observados por microalgas livres (41,4% e 32,9%, respectivamente). Com este estudo, foi possível comprovar o grande potencial de aplicação deste biomaterial para processamento de gás natural, demonstrando a possibilidade de adoção deste tipo de tecnologia alternativa para captura seletiva de CO2 por grandes indústrias.