Produção e caracterização de biomassa de Chlorella vulgaris em água produzida

A crescente industrialização tem provocado alterações no meio ambiente, em especial os recursos hídricos, que tem apresentado elevadas concentrações de compostos químicos, oriundos de atividades urbanas, agrícolas e industriais, através da produção de águas residuais. Atualmente,existem diversos tipos de efluentes

industriais, baseados nos inúmeros tipos de contaminantes ambientais e indústrias. Dentre esses efluentes, está à água produzida (AP), gerada a partir da extração do petróleo, é proveniente do poço perfurado, portanto possui uma composição complexa contendo compostos químicos orgânicos e inorgânicos.Sua produção aumenta à medida que ocorre o declínio na produção de óleo e gás, assim, para extração do petróleo bruto é necessário aumentar a quantidade de água introduzida. Dentre os tratamentos empregados para tratar a AP, a utilização de microalgas, possibilita reduzir impactos ambientais, devido ao perfil biorremediador, além de produzir biomoléculas de interesse comercial. O gênero Chlorella tem grande potencial biotecnológico devido ao seu perfil metabólico, que é capazes de produzir grandes quantidades de proteínas, carotenóides (astaxantina, luteína, β-caroteno, violaxantina e zeaxantina), vitaminas, minerais, antioxidantes, polissacarídeos, peptídeos e ácidos graxos. É considerada uma fonte promissora para a produção de biocombustíveis, conhecidos como terceira geração. Neste contexto, o objetivo desse estudo foi produzir e caracterizar a biomassa de Chlorella vulgaris cultivada com suplementação diária de água produzida (AP), visando além do conhecido caráter biorremediador da espécie microalgal, verificar a produção de biomoléculas de interesse comercial. Os cultivos foram realizados em fotobiorreatores tipo Erlenmeyer contendo 1,5 L de meio BG11, submetido ao tratamento AP (suplementação diária com 50 mL de água produzida não autoclavada) e AD (suplementação diária com 50 mL de água destilada)durante 26 d. A produção de biomassa foi 4,87; 1,69 e 1,95 gL-1no tratamento controle, AP e AD, respectivamente.Os valores de μespecifico e de produtividade para o Controle, AD e AP, foram respectivamente (0,24; 0,34 e 0,25 d-1) e (0,03; 0,04 e 0,01 gL-1d-1). A biomassa do tratamento AP apresentou maior teor de carboidratos (40,19%), em relação ao controle (17,00%) e AD (22,50%). Os valores de clorofila a e b para AP variaram de 0,65 e 0,42μg/mL-1 e carotenoides 2,4 μg/mL-1, apresentando diferença significativa (p < 0,05) quando comparados ao Controle (1,20 (clorofila a), 0,80 (clorofila b) e 3,40 μg/mL-1 carotenoides), e AD (0,30 clorofila a; 0,20 clorofila b e 0,90 μg/mL-1 carotenoides). O teor de lipídios de AD (24,08%) apresentou diferença significativa (p < 0,05) comparado a AP (21,53%) e controle (21,37%). A produção de bioetanol em AP (18,22mL/100g de biomassa) foi maior quando comparado a AD (10,20 mL/100g de biomassa) e ao controle (7,70 mL/100g de biomassa). O perfil de ácidos graxos de AP foi majoritariamente composto de monoinsaturados (48,52%), enquanto AD (49,71%) e controle (50,23%) saturados. AP apresentou maior teor de ácido palmitoleico (5,42 mg·g-1); γ-linolênico (3,02mg·g-1) e linolelaídico (1,94 mg·g-1).Quanto as propriedades de biodiesel, AP apresentou número de cetano (49,22%) e valor de iodo (101.32g iodo/100g) de acordo as normas.Os níveis de saponificação 211.97 comparados a biocombustíveis de 1ª geração, apenas o ponto de entupimento, foi ligeiramente superior (22.48°C) ao preconizado pela legislação. Além disto, uma alta eficiência de remoção de metais pesados como Cobre (Cu), Manganês (Mn), Molibdênio (Mo), Zinco (Zn) e Ferro (Fe) que obtiveram eficiência de remoção de 70,00%, 76,89%, 97,82%, 96,55% e 90,74% respectivamente, e remoção de hidrocarbonetos totais (HTP) de 48,59%. Portanto, a microalga Chlorella vulgaris é uma alternativa promissora para biorremediar compostos químicos da água produzida, gerando biomassa que pode ser utilizada como substrato para a produção de biocombustíveis, como demostrado no tratamento AP utilizando água residual da indústria petrolífera.