Análise e desenvolvimento de aquicultura da microalga Phaeodactylum Tricornutum em crescimento autotrófico e mixotrófico em fotobiorreatores compactos

Abstract

Resumo: As condições para o cultivo de microalgas Phaeodactylum tricornutum foram estudadas com o objetivo de aumentar o conteúdo de lipídios das algas para a produção de biodiesel. As variáveis investigadas nos experimentos foram: salinidade, fonte de carbono (glicerol e glicose) e fotoperíodo. A partir da cinética de crescimento, análise de biomassa e produção de lípidos, foi possível determinar a produtividade da espécie de microalga estudada. A produção de lípidos aumentou devido à adição de uma fonte de carbono para o meio de cultura. Além disso, a adição de fonte de carbono no início do cultivo apresentou o melhor resultado. Entre os valores de salinidade testados nos experimentos, o que resultou no maior crescimento de microalgas foi de 15 ‰. A melhor fonte de carbono assimilável pelas microalgas foi glicerol a uma concentração de 0,1 M, proporcionando culturas com até 1,3 g / L de biomassa. Cultivos mixotróficos com um fotoperíodo de 24 h de luz, na presença de glicerol resultou em 338,97 mg / L de lípidos, sendo 80% mais elevada do que o cultivo autotrófico. Resultados de biomassa seca (g / L) foram comparados com os resultados de simulação obtidos com um modelo matemático publicado anteriormente por um período de 450 h. O modelo foi capaz de estimar uma concentração final de biomassa seca em boa concordância com os dados experimentais.

Abstract: The conditions for cultivation of microalgae Phaeodactylum tricornutum were studied with the objective of increasing algae lipid content for the production of biodiesel. The variables investigated in the experiments were: salinity, carbon source (glycerol and glucose) and photoperiod. From the growth kinetics, and the analysis of biomass and lipid production, it was possible to determine the productivity of the studied microalgae species. The lipids production increased due to the addition of a carbon source to the culture medium. Furthermore, the carbon source addition in the beginning of the cultivation provided the best result. Among the tested salinity values in the experiments, the one that resulted in the highest microalgae growth was 15 ‰. The best assimilated carbon source by the microalgae was glycerol at a concentration of 0.1 M, providing cultures with up to 1.3 g / L of biomass. Mixotrophic cultivation with a photoperiod of 24 h of light in the presence of glycerol resulted in 338.97 mg / L of lipids, which was 80% higher than the autotrophic one. Dry biomass (g / L) results were compared to simulation results obtained with a previously published mathematical model for a period of 450 h. The model was capable of estimating a final concentration of dry biomass in good agreement with the experimental data.