Utilização de CO2 e cinzas provenientes da combustão do carvão no cultivo de microalgas

Resumo

O aumento da concentração de gás carbônico (CO2) na atmosfera tem sensíveis consequências ambientais, como o efeito estufa e consequente aquecimento global da Terra. Nos últimos anos a emissão de CO2 na atmosfera aumentou de 280 partes por milhão (ppm) (1800) para 400 ppm (2013), sendo cerca de 22% dessas emissões causadas pela queima de combustível fóssil em plantas de energia térmica. Além disso, as usinas termelétricas produzem grande quantidade de resíduos sólidos que são responsáveis por sérios problemas ambientais e industriais. Dentre as várias alternativas para captura e utilização de CO2, uma abordagem particularmente interessante é o emprego de microalgas. A capacidade fotoautotrófica das microalgas converte o CO2 em biomassa de maneira eficiente. No munícipio de Candiota, a Companhia de Geração Térmica de Energia Elétrica (CGTEE), propõem-se a colaborar com a redução da emissão de CO2 através do cultivo de microalgas. Com base nisto, o objetivo deste trabalho foi estudar o crescimento de microalgas cultivadas com CO2 e cinzas de origem termelétrica. Os cultivos foram realizados com as microalgas, Spirulina sp. LEB-18 e Chlorella fusca, sendo que a espécie Chlorella foi isolada de lagoas de tratamento próximas a CGTEE. S. sp. e C. fusca foram cultivadas com meio ZARROUK e meio BG11, respectivamente; com injeção de 10% de CO2 e com 40 ppm de cinzas. Os ensaios foram mantidos em fotobiorreatores, em estufa termostatizada a 30ºC, com fotoperíodo de 12h claro/ escuro. A cada 24 h coletou-se amostras para acompanhamento da concentração celular e pH dos cultivos, pela leitura em espectrofotômetro (Femto 700 Plus) e pHmetro digital (Quimis Q400H), respectivamente. Determinou-se os parâmetros cinéticos de crescimento. Todos os ensaios foram realizados em duplicata e avaliados estatisticamente por ANOVA e teste de Tukey. Nos ensaios com 10% de CO2 a máxima concentração celular de 1,42 g.L-1, produtividade máxima de 0,09 g.L-1.d-1 e velocidade específica máxima de crescimento de 0,23 d-1 foram obtidas no cultivo da microalga C. fusca. Também nos ensaios com 40 ppm de cinzas esta microalga obteve máxima concentração celular (0,76 g.L-1), não havendo diferença significativa dos ensaios com a S. sp. e dos ensaios com meio de cultivo ZARROUK e BG11. O pH dos ensaios manteve-se na faixa ótima entre 9,02 e 10,84, indicando que o CO2 e as cinzas não inibiram o crescimento das microalgas. Segundo Costa et al. (2002), o cultivo de microalgas requer como condições ótimas de crescimento meio alcalino, com pH entre 8,3 e 11,0. O máximo rendimento obtido com a C. fusca justifica-se pelo fato de ser uma espécie isolada próxima a CGTEE e, portanto já esta adaptada ao gás e cinzas. Rosa et al. (2011) cultivaram a microalga Chlorella kessleri com 6%, 12% e 18% de CO2 e obtiveram concentração celular máxima 0,52 g.L-1, 0,54 g.L-1 e 0,47 g.L-1, respectivamente. Os resultados mostram que as microalgas toleram os gases e cinzas, podendo ser utilizadas para biofixação de CO2 e uso de cinzas de origem termelétrica.