Pré-tratamento de algas verdes incômodas com soda cáustica, ureia aumenta a produção bacteriana de biogás
p Na imagem de controle (esquerda), o substrato é liso e intacto, mas na imagem após o pré-tratamento com NaOH-ureia (direita), o substrato está quebrado. Crédito:Harbin Engineering University
p Por mais de 60 anos, algas têm sido estudadas como uma matéria-prima potencial para a produção de biocombustíveis, mas a celulose em sua parede celular torna difícil acessar as moléculas críticas dentro e convertê-las em biogás. p No
Jornal de energia renovável e sustentável , uma equipe de pesquisa internacional relata seu sucesso no uso de ureia e hidróxido de sódio (NaOH, comumente conhecido como soda cáustica ou soda cáustica) como um pré-tratamento de algas, que decompõe a celulose e mais do que duplica a produção de biogás em suas condições experimentais iniciais.
p "Fomos inspirados por resultados publicados anteriormente que mostram a promessa do NaOH e da ureia em alterar a solubilidade da celulose, "disse o co-autor Yue Shi." Queríamos explorar se isso poderia nos ajudar a superar um dos grandes desafios da digestão de algas. "
p Para produzir biogás a partir de algas, pesquisadores geralmente usam um processo natural chamado digestão aneróbica, em que um tipo de bactéria decompõe as algas e produz uma mistura de gás rica em metano que pode ser purificada. O metano resultante pode ser usado na produção de calor, eletricidade, metanol, combustível do carro, e outras fontes de energia limpa.
p Este estudo apresenta os primeiros passos para otimizar as condições de produção de energia, testar variações no tempo, temperatura, e concentração de pré-tratamento com soda cáustica. Especificamente, a combinação mais eficaz neste estudo foi um pré-tratamento de 50 minutos a -16 ° C com uma concentração de soda cáustica de 5,89%.
p “As interações entre as variáveis também ficaram evidentes em nossos resultados, "disse Shi." As mudanças microestruturais que resultaram do pré-tratamento eram óbvias na imagem usando microscopia eletrônica de varredura. "
p Em meio a preocupações crescentes sobre a disponibilidade limitada de combustíveis fósseis e seus efeitos potencialmente prejudiciais ao meio ambiente, o interesse global em energia renovável e acessível está crescendo. Além disso, identificar materiais prejudiciais ao meio ambiente como matérias-primas para esses processos pode ter dupla finalidade.
p O modelo de economia circular, por exemplo, propõe a recuperação de recursos residuais e produtos prejudiciais ao ambiente na sua origem podem ser usados como matérias-primas para materiais capazes de substituir os recursos existentes.
p No estudo, a matéria-prima era Enteromorpha, uma macroalga ou alga marinha responsável pela maré verde, um crescimento excessivo de algas que é prejudicial ao turismo, aquicultura, e ecossistemas naturais. Os impactos econômicos e ecológicos globais da maré verde têm aumentado em escala e frequência desde a década de 1960.
p Capturar essas algas sazonais e emergentes e convertê-las em um biocombustível econômico e sustentável teria benefícios sociais e econômicos além da energia limpa e nos aproximará de uma economia circular.