Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10451/15681
Título: Novas tecnologias de colheita de microalgas para a produção de biodiesel
Autor: Santos, Marta Moreira dos
Orientador: Silva, Luísa Maria Gouveia da
Justino, Ana Cristina Ramos de Oliveira
Palavras-chave: Nannochloropsis sp.
Colheita
Electrocoagulação
Flotação/sedimentação
Óleos
Pigmentos
Extracção
Teses de mestrado - 2014
Data de Defesa: 2014
Resumo: De forma a fazer face à crescente necessidade de matéria-prima para os combustíveis, várias alternativas têm sido propostas, sendo que as microalgas revelam um potencial interessante. Apresentam diversas vantagens comparativamente a outras matérias-primas para produção de biodiesel, como o rápido crescimento, menor área de ocupação, não competem com culturas alimentares, maior conteúdo em óleos, a colheita da biomassa pode ser diária, entre outras, tornando-as num caso de estudo promissor para futuras aplicações em larga escala. Embora sejam conhecidas várias vantagens, também há desvantagens que têm dificultado o desenvolvimento da tecnologia de microalgas para biocombustíveis. Por terem um tamanho celular muito reduzido e uma baixa concentração de biomassa, o processo de colheita torna-se muito dispendioso. Daí a necessidade de encontrar técnicas eficientes, rápidas e de baixo custo para a separação da biomassa do seu meio de cultura, sem a sua contaminação. Neste trabalho foi estudado o efeito da electrocoagulação na cultura da microalga Nannochloropsis sp., provocando a floculação das células com separação de fases e consequente sedimentação/flotação. Esta tecnologia revelou ser um método rápido, eficiente e de baixo custo que permite uma colheita da biomassa sem a contaminação química desta. Assim, foi avaliada e optimizada a técnica de electrocoagulação como método de separação da biomassa. A melhor eficiência de remoção (> 97%) foi obtida usando uma densidade de corrente de 8,3 mA/cm2 durante 10 min. A qualidade da biomassa foi avaliada em termos de lípidos totais, perfil de ácidos gordos e pigmentos, não tendo sido observadas diferenças significativas após o tratamento. O estudo energético do processo de electrocoagulação comparativamente aos processos mais comuns como a centrifugação, floculação/centrifugação, demonstrou que o sistema usado é mais vantajoso não só em termos de consumos de energia, mas também pela mínima contaminação da biomassa colhida e a preservação da qualidade desta.
In order to meet the growing need of raw materials for fuels, different renewable alternatives have been proposed, and microalgae show an interesting potential for the development of biofuels. They have several advantages compared to other raw materials for the production of biodiesel, such as rapid growth, smaller areas of occupation, don’t compete with food crops, among others, making them a promising case study for future applications in large scale. Although, there are also disadvantages that have hampered the development of microalgae based biodiesel. Because they have very small cell size, have low biomass concentration and are somewhat unstable in large volumes, the harvesting process becomes very costly and, therefore challenging. Therefore, there is the need to find better and low cost more efficient techniques to separate microalgae biomass from their growth medium and keeping the good quality. In this work, electrocoagulation was studied to harvest Nannochloropsis sp. microalga, causing sedimentation/flotation of the cells, and consequently biomass separation. This technology proved to be a fast, efficient and low cost method that allows a recovery of biomass without chemical contamination. Therefore, it was evaluated and optimized, and the best recovery efficiency (>97%) was achieved using a current density of 8.3 mA/cm2 for 10 min. The quality of the recovered microalgal biomass was evaluated in terms of total lipids, fatty acid and pigment profiles where no significant differences were observed after the treatment. The energetic study of this process of electrocoagulation compared to the most common ones like centrifugation, flocculation/centrifugation demonstrated that the studied system is more advantageous not only in terms of consumption of energy, but also because of the minimum contamination of the harvested biomass and preservation of its quality.
Descrição: Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2014
URI: http://hdl.handle.net/10451/15681
Designação: Mestrado Integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente
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