Jornal de tecnologia microbiana e bioquímica

Abstrato

Bioprocessamento de bioenergia sustentável: produção de biometano, digerido como biofertilizante e como alimento suplementar no cultivo de algas para promover a comercialização de biocombustíveis de algas

Gene Drekeke Iyovo, Guocheng Du e Jian Chen

Neste estudo, desenvolvemos e testámos um sistema sustentável que produz resultados de alto rendimento de biometano, biofertilizante e biodiesel. Estes foram conseguidos através da mistura de estrume de aves (PM), pasta de papel e lamas residuais de algas em co-digestão produzindo biometano, digerido filtrado para obter semi-sólido e aquoso, o primeiro como biofertilizante e o último foi utilizado no cultivo de algas para melhorar a produção de algas. A mistura variada dos substratos resultou em relações carbono/azoto (C/N) de 26, 30, 31, 34 e 37 que foram avaliadas para o biometano. O C/N 26 resultou em 1.045 ml/L/d (74% de teor de biometano), que foi o maior rendimento em comparação com outros C/N, C/N 30 atingido de forma semelhante (1.010 ml/L/d) , fazendo com que o intervalo C/N para o biometano ideal para estes substratos varie entre C/N 26 a 30. Em comparação, o C/N 31 a 37 obteve rendimentos de biometano mais baixos, indicando. Os pré-tratamentos do digerido melhoram significativamente os rendimentos de biometano em C/N 26 e 30. Avaliámos todos os digeridos de cada um dos C/N 26,30,31,34 e 37 com base na mineralização azotada e verificámos que o C/N 26 a 31 é rico em nutrientes. Filtrámos o digerido e utilizámo-lo na alimentação suplementar de algas e também verificámos que a depleção de glicose foi linearmente esgotada (como utilizado o suficiente no crescimento celular) mais baixa com os ricos em nutrientes que são C/N 26 a 30. Como esperado, os digeridos de C /N 34 e 37 em adição única não conseguiram produzir rendimentos de algas comparáveis, de seguida, rendimentos de digeridos de C/N 26, 30 e 31 às 120 h que atingiram um peso de células secas (DCW) de 7,72 , 7,8 e 7,12 g/L, respetivamente. Para melhorar o rendimento da biomassa de algas e aumentar o conteúdo lipídico celular e o seu rendimento final, investigámos a estratégia de alimentação suplementar em duas fases utilizando digeridos de C/N 26 e 30. Com base no cultivo ‘sem’ digerido que apresentou fases de crescimento, adicionámos digerido em fases lag-exponencial (0-120 h) e estacionária (120-180 h). A alimentação suplementar resultou numa rápida depleção de glicose atingindo 9 g/L às 120 horas e atingindo um rendimento lipídico de 3,77 g/L após 180 horas. Com base neste estudo, é concebível que um sistema circular utilizando os biorresíduos discutidos ou aqueles de natureza semelhante possa desenvolver-se e constituir um sistema sustentável autossustentável, desde o tratamento de resíduos, biogás até oportunidades de biocombustíveis de algas. A abordagem simples adoptada no cultivo de algas nas condições estudadas posteriormente mostrou que o biocombustível de microalgas pode ser facilmente promovido e comercializado como uma entidade geradora de receitas de quintal para toda a casa. O caminho a seguir para o biocombustível de microalgas é atrair e aumentar a população como uma arte divertida.