Viabilidade do biodiesel de microalgas: otimização de técnicas de extração

Abstract

Os problemas relacionados com o consumo energético e as emissões de poluentes relativas ao setor dos transportes representam seguramente a maior preocupação ao nível Europeu no que respeita aos gases com efeito de estufa e à poluição atmosférica. Uma das formas de resolver/minimizar estes problemas é através da aposta em combustíveis alternativos. Em particular, os biocombustíveis poderão ser uma alternativa interessante aos combustíveis convencionais. As microalgas, como matéria-prima para produção de biodiesel, apresentam-se com excelentes perspetivas de futuro e com vantagens competitivas no campo das energias renováveis. É nesta perspetiva que se enquadra o presente trabalho, cujos objetivos consistiram na extração de biodiesel a partir de microalgas secas (Nannochloropsis gaditana e Scenedesmus sp.) e na otimização das respetivas técnicas de extração lipídica. Verificou-se que, em função dos métodos e condições utilizadas, a espécie Nannochloropsis gaditana apresenta um potencial de produção de biodiesel superior à espécie Scenedesmus sp. (eficiências de extração de 24,6 (wt.%) e 9,4 (wt.%) respetivamente). Um método de rotura celular conjugado com o processo de extração lipídica via solvente orgânico é essencial, pois conseguiu-se um acréscimo de 42% no rendimento de extração, sendo 10 minutos o tempo ideal de operação. Solventes como o metanol e sistema de solventes diclorometano/metanol mostraram ser mais eficazes quando se pretende extrair lípidos de microalgas, com valores de eficiência de remoção de 30,9 (wt.%) e 23,2 (wt.%) respetivamente. De forma a valorizar os resultados obtidos no processo de extração recorreu-se à sua conversão em biodiesel através da transesterificação catalítica ácida, onde se obteve uma eficiência de conversão de 17,8 (wt.%) para a espécie Nannochloropsis gaditana.

The issues associated to energy consumption and pollutant emissions related to the transport sector surely represents the European biggest concern regarding the greenhouse gases and air pollution. One way to solve/minimize these problems is by investing in alternative fuels. Particulary, biofuels which could be an interesting alternative to conventional fuels. Additionally microalgae for biodiesel production are presented with excellent future prespectives and competitive advantages in the field of renewable energy. Concerning this matter the present study aim is the extraction of biodiesel from dry microalgae Nannochloropsis gaditana and Scenedesmus sp., and optimization the lipid extraction techniques. It was found that, depending on the methods and conditions used, Nannochloropsis gaditana species have a higher potential for biodiesel production than the Scenedesmus sp. species obtnaining yielded extraction efficiencies of 24.6 (wt.%) And 9.4 ( wt.%) respectively. The cell rupture method in conjunction with the lipid extraction process through organic solvent is essential because it is achieved a 42% increase in extraction yield, being 10 minutes the ideal time operation. Solvents such as methanol and solvent system dichloromethane / methanol proved to be more effective when extracting l lipid of microalgae, with removal efficiency values of 30.9 (wt.%) and 23.2 (wt.%) respectively. In order to value the results obtained in the extraction process it was used acidic catalytic transesterification to the convert into biodiesel, which was obtain an efficiency of 17.8 (wt.%) for the species Nannochloropsis gaditana