Extração e análise da fração lipídica da microalga monoraphidium sp., síntese e caracterização do seu biodiesel

The cultivation of microalgae biomass in order to produce biodiesel arises as an extremely promising aspect, in that the microalgae culture includes short cycle of reproduction, smaller areas for planting and residual biomass rich in protein content. The present dissertation evaluates the performance and features, through spectrometry in the region of infrared with transformed Fourier (FTIR) and spectrometry in the region of UVvisible (UV-Vis), of the extracted lipid material (LM) using different techniques of cell wall disruption (mechanical agitation at low and at high spin and agitation associated with cavitation). The technique of gas chromatography (GC) brought to light the success of alkaline transesterification in the conversion of oil into methyl monoesters (MME), which was also analyzed by spectroscopic techniques (FTIR, proton magnetic resonance (1H NMR) and carbon (13C NMR). Through thermogravimetric analysis (TGA) were analyzed the lipid material (LM), biodiesel and the microalgae biomass. The method which provided the best results concerning the efficiency in extraction of the LP of Monoraphidium sp. (12,51%) was by mechanical agitation at high spin (14 000 rpm), for 2 hours being the ideal time, as shown by the t test. The spectroscopic techniques (1H NMR, 13C NMR and FTIR) confirmed that the structure of methyl monoesters and the chromatographic data (CG) revealed a high content of saturated fatty acid esters (about 70%) being the major constituent eicosanoic acid (33,7%), which justifies the high thermal stability of microalgae biodiesel. The TGA also ratified the conversion rate (96%) of LM into MME, pointing out the quantitative results compatible with the values obtained through GC (about 98%) and confirmed the efficiency of the extraction methods used, showing that may be a good technique to confirm the extraction of these materials. The content of LM microalgae obtained (12,51%) indicates good potential for using such material as a raw material for biodiesel production, when compared to oil content which can be obtained from traditional oil for this use, since the productivity of microalgae per hectare is much larger and requires an extremely reduced period to renew its cultivation

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

O cultivo de biomassa microalgal visando à produção de biodiesel desponta como uma vertente extremamente promissora, pois a cultura de microalgas inclui curto ciclo de reprodução, áreas menores para o plantio e biomassa residual rica em conteúdo proteico. O presente trabalho avalia o rendimento e características, por espectofometrias na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e do UV-visivel (UV-Vís), do material lipídico (ML) extraído empregando-se diferentes técnicas de rompimento da parede celular (agitação mecânica em baixa e em alta rotação e agitação associada à cavitação). A técnica de cromatografia em fase gasosa (CG) evidenciou o êxito da transesterificação alcalina na conversão do óleo em monoésteres metílicos (MEM), que também foram analisados por técnicas espectroscópicas (FTIR, ressonância magnética de próton (RMN 1H) e carbono (RMN 13C). Através da termogravimetria (TG) foram analisados o material lipídico (ML), o biodiesel e a biomassa microalgal. O método que forneceu os melhores resultados quanto à eficácia na extração do ML da Monoraphidium sp. (12,51%) foi à agitação mecânica sob alta rotação (14 000 rpm) sendo de 2 horas o tempo ideal, como mostrado pelo teste t. As técnicas espectroscópicas (RMN 1H, RMN 13C e FTIR) confirmaram a estrutura dos monoésteres metílicos e os dados cromatográficos (CG) revelaram alto teor de ésteres de ácidos graxos saturados (aproximadamente 70%), sendo o constituinte majoritário o ácido eicosanóico (33,7 %), fato que justifica a elevada estabilidade térmica do biodiesel microalgal. A TG também ratificou a taxa conversão (96%) do ML em MEM, mostrando resultados quantitativos compatíveis com os valores obtidos pela CG (aproximadamente 98%) e confirmou a eficiência dos métodos de extração usados, mostrando que pode ser uma boa técnica para confirmar a extração destes materiais. O teor obtido de ML microalgal (12,51 %) indica um bom potencial de uso deste material como matéria prima na produção de biodiesel, quando comparado ao teor de óleo que pode ser obtido de oleaginosas tradicionais para este uso, já que a produtividade das microalgas por hectare é muito maior e exige um período extremamente reduzido para renovação de seu cultivo