Comparação da biossorção de metais terras-raras pela biomassa melanizada do fungo Aspergillus nidulans nas formas livre e imobilizada

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Os metais terras-raras (TRs) apresentam um alto valor agregado, o qual não provém de sua baixa ocorrência mineral, mas sim da dificuldade na separação destes pelos métodos clássicos, uma vez que os elementos desta série apresentam semelhantes comportamentos físico-químicos. Desta maneira, altos custos são despendidos anualmente para a obtenção das TRs na forma pura, sendo esta necessária para as suas aplicações tecnológicas. Uma alternativa a esta problemática é o emprego da biossorção, a qual apresenta potencial aplicação para a extração e separação de metais valiosos, por ter como vantagem uma alta eficiência agregada a um baixo custo. Alguns requisitos são necessários para que o processo de biossorção possa ter competitividade técnica e econômica, tais como, o material biológico empregado deve apresentar um baixo custo, sendo assim necessário estabelecer as condições ótimas de cultivo do micro-organismo para sua produção em larga escala, e também a utilização do biossorvente na forma imobilizada possibilita seu uso como um adsorvente convencional, o qual apresenta tamanho desejado, alta porosidade e um bom desempenho físicoquímico. Por esta razão, o presente trabalho teve como principal objetivo avaliar a potencialidade de utilização da biomassa melanizada (inativa) obtida da linhagem mutante MEL 1 do fungo Aspergillus nidulans, na sua forma livre e imobilizada, no processo de biossorção dos metais terras-raras neodímio, lantânio e cério em soluções monometálicas. Com os resultados obtidos foi possível estabelecer a condição ótima de cultivo da linhagem MEL 1 do A. nidulans que proporcionou uma biomassa mais melanizada, a qual apresentou uma maior capacidade biossortiva. Para tal condição, a massa micelial obtida após o crescimento do fungo por três dias, sob agitação à...

The rare-earth metals (TRs) have a high added value, which does not come from its low mineral occurrence, but the difficulty in separating these by classical methods, since the elements of this series show similar physical and chemical behavior. Thus, high costs are spent annually to obtain the TRs in pure form, which is necessary for their technological applications. An alternative to this problem is the use of biosorption, which has potential application for extraction and separation of valuable metals, having the advantage of a high aggregate efficiency at a low cost of production. Some requirements are necessary for the biosorption process may have technical and economic competitiveness, such as the biological material used must be low cost and it is necessary to establish the optimum conditions for cultivation of the microorganism to its large scale production, and also the use of biosorbent immobilized in the form enables its use as a conventional adsorbent, which has the desired size, high porosity and good physical and chemical performance. For this reason, this study aimed to evaluate the potential use of biomass melanized inactive mutant of the fungus Aspergillus nidulans MEL1 in its free form and immobilized in calcium alginate, in the process of biosorption of neodymium rare-earth metals, lanthanum and cerium. The results concerning the kinetics of biosorption showed that the ability of TRs biosorptive varied between different forms of biomass, and this capacity was higher compared to free biomass immobilized. Regarding the maximum biosorption capacity (Qmax), we observed that the immobilized biomass caused a reduction in Qmax of lanthanum and neodymium in approximately 60 and 33% respectively, have kept their Ce Qmax for both types of biomass (open and immobilized). The affinity of biomass... (Complete abstract click electronic access below)