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Type: Monografia
Title: Ruptura celular e produção enzimática de ésteres metílicos a partir da microalga Chlorella vulgaris
Author: Bianch, Eliel
First advisor: Dalla Rosa, Clarissa
metadata.dc.contributor.referee1: Treichel, Helen
metadata.dc.contributor.referee2: Hartmann, Paulo Afonso
Resume: O biodiesel produzido a partir do óleo de microalgas tem sido alvo de estudo nos últimos anos. Com alto potencial de substituir as fontes energéticas atuais que são finitas e altamente poluentes, este biocombustível ainda necessita de métodos mais eficientes de produção, extração e conversão do óleo em biodiesel. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo testar métodos de extração e de conversão do óleo presente na microalga Chlorella vulgaris, com catálise enzimática, em ésteres metílicos. A metodologia da análise da ruptura celular investigou os métodos de micro-ondas e ultrassom, onde foram avaliados os tempos de exposição (5 a 15 segundos para micro-ondas e de 5 a 15 minutos para ultrassom), a razão volumétrica de solvente clorofórmio-metanol (nas razões 1:2, 1:1 e 2:1 (v/v)), a potência (200 a 1000 W no micro-ondas e 26,4 a 132 W no ultrassom). Na extração em micro-ondas foi obtido 90,09% de ácido graxo nas condições de razão volumétrica clorofórmio-metanol 1:2 e potência 200 W e como resultado para o ultrassom, 92,15% de ácido graxo, na razão volumétrica de clorofórmio-metanol 1:1 e potência de 79,2 W. O valor total de lipídeos apresentado pelo fabricante para esta microalga era de 10,7%, logo o melhor resultado de extração correspondeu à 9,6% da massa de C. vulgaris. Como os tempos de exposição no micro-ondas foram menores, os ensaios do estudo da conversão em ésteres metílicos foram realizadas em microondas. Para este estudo, foram adicionadas amostras sob agitação na presença da lipase NS 40116. Foram testadas as variáveis concentração de enzima (1% a 5% da fração lipídica) e razão molar lipídeos: metanol (razões molares de 1:3 a 1:9), avaliando a cinética da reação em 18 horas. O ensaio com maior percentual de enzima e maior quantidade de substrato apresentou os maiores teores de éster convertidos em relação à massa de lipídeos da amostra, obtendo-se 22,45% de ésteres no ensaio de 14 horas.
Abstract: The biodiesel from microalgae oil has been highlighted in recent studies. It has a great potential to replace the limited and polluting energy sources, but at the same time, it requires more efficient ways to grow, harvest, extract and convert the oil to methyl ester. Thus, the focus of this work is testing the cell wall disruption and the transesterification methods using Chlorella vulgaris as the microalgae oil source. The methodology of cell wall disruption was carried out using the microwave and ultrasound methods, where the exposure time (5 to 15 seconds in the microwave and 5 to 15 minutes in the ultrasound), the solvent volume ratio (chloroform-methanol ratio 1:2, 1:1 and 2:1 (v/v)), and equipment power (200 to 1000 W in the microwave and 20% to 100% of 132 W in the ultrasound) were investigated. The best results of the cell wall extraction for microwave (chloroform-methanol ratio 1:2 and 200 W) and ultrasound (chloroform-methanol ratio 1:1 and 79,2 W) were 90,09% and 92,15%, respectively, of total fatty acids. This method reached a percentage of 9,6% of C. vulgaris mass used, being 10,7% the fat content of this algae. As the procedure times in the microwave were lower than the ultrasound times, the samples were prepared in this equipment. Samples were placed under agitation in the presence of the NS 40116 lipase for the transesterification study. In this part, were tested the enzyme concentration (1% to 5% of lipids) and the lipid methanol ratio (molar ratio of 1:3 to 1:9), evaluating the reaction kinects in 18 hours. The sample with the highest percentage of enzyme and the highest amount of substrate had the highest level of ester converted comparing to the lipid content, reaching 22,45% in the 14 hours sample.
Keywords: Éter metílico
Biodizel
Óleo de microalgas
Language: por
Country: Brasil
Publisher: UNIVERSIDADE FEDERAL DA FRONTEIRA SUL
Acronym of the institution: UFFS
College, Institute or Department: Campus Erechim
Type of Access: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/858
Issue Date: 31-Jul-2017
Appears in Collections:TCC Engenharia Ambiental

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