Comparação dos parâmetros de biossorção dos elementos terras-raras lantânio e neodímio utilizando biomassas de fungos filamentosos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

O processo de biossorção, que consiste na adsorção do metal à superfície celular, apresenta potencial aplicação para a extração e separação de metais valiosos, como os terras-raras. Estes metais vêm despertando atenção especial devido sua utilização como matéria-prima na fabricação de super ligas, componentes eletrônicos, cerâmicas especiais, dentre outras. O alto valor agregado destes metais provém não de sua baixa ocorrência mineral, mas da dificuldade de obtenção destes elementos na sua forma pura, a qual é necessária para as suas aplicações tecnológicas. Neste contexto, o estudo do processo de biossorção de TRs utilizando biomassas de microrganismos, principalmente fungos filamentosos, apresenta um grande interesse biotecnológico, pois representa uma alternativa promissora que combina as vantagens de um processo eficiente com menor custo operacional para a separação e/ou recuperação destes elementos de alto valor agregado e tecnológico. No entanto, a eficiência do processo de biossorção pode variar consideravelmente entre espécies de fungos, pois a capacidade de adsorver metais depende diretamente dos grupos funcionais presentes na superfície celular do microrganismo. Por esta razão, o presente trabalho teve como objetivo principal avaliar a potencialidade de utilização de biomassa de fungos filamentosos no processo de biossorção para separação dos metais lantânio e neodímio, visando a seleção de espécies que apresentem uma maior diferença na capacidade dessortiva para os metais em estudo. Os resultados referentes à cinética de biossorção revelaram que a capacidade de biossorção dos metais lantânio e neodímio variaram entre os diferentes fungos estudados, sendo que esta capacidade foi superior nas biomassas inativas e cultivadas sob agitação comparada às ativas, cultivadas...

The biosorption process, which consists in the adsorption of metals into the cellular surface, presents a potential application for the extraction and separation of the precious metals, such as the rare earths. These metals have garnered special attention due to their utilization as raw materials in the manufacture of super alloys, electronic components, modified steel, hydrogen stockage, special ceramics, among others. The high aggregate value of these metals is not due to their low mineral availability, but is due to the difficulty of obtaining these elements in their pure form, which is necessary for their technological applications. In this sense, the study of the biosorption process of rare earth metals utilizing microorganism biomass, principally filamentous fungi, presents great biotechnological interest, because it represents an alternative that combines the advantages of an efficient process with minor operational costs for the separation and/or recovery of these elements of high aggregate and technological value. However, the efficiency of the biosorption process may vary considerably among fungi species, because the capacity to adsorb metals depends directly on the functional groups present in the cellular surface of the microorganism. For this reason, the present work has as its main aim the evaluation of the potential to use filamentous fungi biomass in the biosorption process for the separation of two earth rare, lanthanum and neodymium, aiming at a screening of species that presents a great difference in the desorption capacity for the metals under study. The results regarding the biosorption kinetics revealed that the biosorption capacity for the metals lanthanum e neodymium varied between the different fungi, being that this capacity was greater in the inactive biomass grown under agitation compared with to that active... (Complete abstract click electronic access below)