https://repositorio.ufba.br/handle/ri/43478| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Biorrefinaria sustentável com Chlorolobion braunii cultivada em água produzida: biorrefinaria integrada à produção de exopolissacarídeos, biodiesel e bio-óleo |
| Título(s) alternativo(s): | Sustainable biorefinery with Chlorolobion braunii cultivated in produced water: Bioremediation integrated with the production of exopolysaccharides, biodiesel, and bio-oil |
| Autor(es): | França, Jadson dos Santos |
| Primeiro Orientador: | Cardoso, Lucas Guimarães |
| metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Silva, Jânia Betânia Alves da |
| metadata.dc.contributor.referee1: | Cardoso, Lucas Guimarães |
| metadata.dc.contributor.referee2: | Deamici, Kricelle Mosquera |
| metadata.dc.contributor.referee3: | Sales, Emerson Andrade |
| Resumo: | A exploração de petróleo é uma das principais fontes de energia mundial, mas também gera grandes volumes de água produzida (AP), um efluente com alta concentração de poluentes, que impacta o meio ambiente e gera um grande passivo ambiental para a indústria de combustíveis fósseis. Portanto, o tratamento da AP se torna uma prioridade para mitigar esses impactos, e entre as abordagens de tratamento, o tratamento biológico com microalgas se apresenta como uma alternativa eficiente e sustentável. Nesse contexto, o presente trabalho avaliou a biorremediação da AP utilizando a microalga Chlorolobion braunii, microalga verde de água doce, conhecida por sua tolerância a meios tóxicos. O cultivo foi realizado em biorreatores de 250 L utilizando uma mistura contendo 50% de AP e 50% de meio BG-11 (AP50%), enquanto o cultivo controle foi conduzido utilizando apenas meio BG-11. Os resultados demonstraram alta eficiência na remoção de componentes da água produzida, como nitrato (99,54%), fosfato (77,78%), ferro (94%) e manganês (75%), além da redução da alcalinidade do meio (61%). O rendimento de biomassa total foi de 40 g no cultivo AP50%, utilizando 100 L de AP. A composição da biomassa revelou 11,40% de proteínas, 13,07% de carboidratos e 8,50% de lipídios, com o restante, 67,03%, sendo composto por biochar. A presença de lipídios, principalmente ácidos graxos saturados e monoinsaturados, com destaque para o ácido o palmítico (C16:0) e o elaídico (C18:1ω9t), é relevante para a produção de biodiesel, pois atendem a padrões internacionais de qualidade para o biodiesel. Além disso, o cultivo de Chlorolobion braunii em AP50% resultou na produção de exopolissacarídeos (EPS), com cerca de 30 g de EPS gerados, os quais apresentaram características pseudoplásticas, propriedade de interesse para diversos setores industriais. A pirólise da biomassa gerada a partir do cultivo da microalga resultou em 35,12% de bióleo e 57,69% de gases não-condensáveis, cujo bio-óleo possui hidrocarbonetos, compostos nitrogenados e compostos oxigenados, podendo ser utilizado em diferentes segmentos. A integração da biorremediação com a produção de bioprodutos, como biodiesel, exopolissacarídeos e bio-óleo, apresenta um modelo eficiente de biorrefinaria microalgal, onde a água produzida não é apenas tratada, mas também utilizada como fonte para a geração de bioprodutos com alto valor agregado. |
| Abstract: | Oil exploration is one of the main sources of global energy, but it also generates large volumes of produced water (PW), an effluent with a high concentration of pollutants, which impacts the environment and creates a significant environmental liability for the fossil fuel industry. Therefore, the treatment of PW becomes a priority to mitigate these impacts, and among the treatment approaches, biological treatment with microalgae presents itself as an efficient and sustainable alternative. In this context, the present study evaluated the bioremediation of PW using the microalga Chlorolobion braunii, a green freshwater alga known for its tolerance to toxic environments. The cultivation was carried out in 250 L bioreactors using a mixture containing 50% PW and 50% BG-11 medium (AP50%), while the control cultivation was conducted using only BG-11 medium. The results demonstrated high efficiency in removing components from the produced water, such as nitrate (99.54%), phosphate (77.78%), iron (94%), and manganese (75%), in addition to a reduction in the alkalinity of the medium (61%). The total biomass yield was 40 g in the AP50% cultivation, using 100 L of PW. The biomass composition revealed 11.40% protein, 13.07% carbohydrates, and 8.50% lipids, with the remaining 67.03% composed of biochar. The presence of lipids, mainly saturated and monounsaturated fatty acids, with emphasis on palmitic acid (C16:0) and elaidic acid (C18:1ω9t), is relevant for biodiesel production, as they meet international quality standards for biodiesel. Additionally, the cultivation of Chlorolobion braunii in AP50% resulted in the production of exopolysaccharides (EPS), with approximately 30 g of EPS generated, which exhibited pseudoplastic characteristics, a property of interest for various industrial sectors. The pyrolysis of the biomass generated from the microalga cultivation resulted in 35.12% bio-oil and 57.69% non-condensable gases, with the bio-oil containing hydrocarbons, nitrogenous compounds, and oxygenated compounds, which can be used in different sectors. The integration of bioremediation with the production of bioproducts, such as biodiesel, exopolysaccharides, and bio-oil, presents an efficient microalgal biorefinery model, where produced water is not only treated but also used as a source for generating high-value-added bioproducts. |
| Palavras-chave: | Biorrefinaria de microalgas Chlorolobion braunii Água produzida Bioprodutos Tratamento de efluentes |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS BIOQUIMICOS CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::POLIMEROS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editora / Evento / Instituição: | Universidade Federal da Bahia |
| Sigla da Instituição: | UFBA |
| metadata.dc.publisher.department: | Escola Politécnica |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica (PPEQ) |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.ufba.br/handle/ri/43478 |
| Data do documento: | 14-Mar-2025 |
| Aparece nas coleções: | Dissertação (PPEQ) |
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Dissertação_Final_Jadson_França.docx | 2,75 MB | Microsoft Word XML | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.