Exportar este item: EndNote BibTex

Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10381
Tipo do documento: Dissertação
Título: Biocaptura de CO2 em mistura de gás natural por microalgas imobilizadas em matriz híbrida de sílica/alginato
Autor: Moraes, Júlia da Costa 
Primeiro orientador: Einloft, Sandra Mara de Oliveira
Resumo: Atualmente, seres fotossintetizantes, como microalgas, vêm sendo amplamente estudados como tecnologia alternativa de captura de CO2. A estratégia de imobilização de microrganismos em matrizes sólidas pode ser uma alternativa interessante para solucionar algumas dificuldades operacionais da aplicação de microalgas para captura de CO2, tais como manuseio de culturas e maior tolerância a fatores externos. O presente trabalho buscou desenvolver diferentes matrizes compostas de sílica/alginato, variando-se a concentração e os precursores de sílica, sendo eles: silicato de sódio e sílica coloidal (Ludox 40 HS). Os materiais sintetizados foram caracterizados quanto a sua área superficial, durabilidade da viabilidade celular, transparência, propriedades óticas e físico-químicas. Adicionalmente, desenvolveu-se uma nova metodologia para avaliar a captura de CO2 por microalgas utilizando um inovador sistema pressurizado com mistura de gás natural. Para isto, diversos testes de otimização foram feitos, explorando a influência de diversas variáveis, como: pressão, volume ocupado no biorreator, concentração celular, presença de agitação e pressão. Uma vez fixados os parâmetros de análise, os níveis de captura de CO2 por microalgas imobilizadas foram investigados durante 7 dias, avaliando-se as concentrações relativas deste gás por meio de cromatografia gasosa. Os resultados das microalgas imobilizadas demonstraram níveis de remoção de carbono ainda maiores do que aqueles observados por microalgas livres (41,4% e 32,9%, respectivamente). Com este estudo, foi possível comprovar o grande potencial de aplicação deste biomaterial para processamento de gás natural, demonstrando a possibilidade de adoção deste tipo de tecnologia alternativa para captura seletiva de CO2 por grandes indústrias.
Abstract: Currently, photosynthetic microrganisms, such as microalgae, have been widely studied as an alternative technology for capturing CO2. The strategy of immobilizing microorganisms in solid matrices is shown as an interesting alternative to solve some operational difficulties in the application of microalgae as technology to capture CO2, such as handling cultures and greater tolerance to external factors. The present work aimed to develop different matrices composed of silica/alginate, varying the concentration of silica precursors, namely: sodium silicate and colloidal silica (Ludox 40 HS). The synthesized materials were characterized in terms of their surface area, durability of cell viability, transparency, optical and physical-chemical properties. Additionally, a new methodology was developed to evaluate the capture of CO2 by microalgae using an innovative pressurized system with natural gas mixture. Several optimization tests were carried out, exploring the influence of several variables, such as: pressure, volume occupied in the bioreactor, cell concentration, presence of agitation and pressure. Once the analysis parameters were fixed, the levels of CO2 capture by immobilized microalgae were investigated for 7 days, evaluating the relative concentrations of this gas using gas chromatography. The results of immobilized microalgae showed levels of CO2 removal even higher than those observed when using free microalgae (41.4% and 32.9%, respectively). This work proved the great potential of application of the biomaterial studied for natural gas processing, making even more possible the adoption of this alternative technology for selective capture of CO2 in large industries.
Palavras-chave: Microalgas
Biofixação de Carbono
Encapsulamento de Microrganismos
Sílica Sol-Gel
Imobilização
Captura de CO2
Microalgae
Carbon Capture
Silica Hydrogel
Immobilized Microrganisms
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Sigla da instituição: PUCRS
Departamento: Escola Politécnica
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Restrição de acesso: Trabalho será publicado como artigo ou livro
Prazo para liberar texto completo: 36 meses
Data para liberar texto completo: 23/08/2025
URI: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10381
Data de defesa: 31-Mar-2022
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
DIS_JULIA_DA_COSTA_MORAES_CONFIDENCIAL.pdfJULIA_DA_COSTA_MORAES_DIS647,83 kBAdobe PDFThumbnail

Baixar/Abrir Pré-Visualizar


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.