AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA DA PRODUÇÃO DE CELULOSE BACTERIANA EM DIFERENTES MEIOS DE CULTIVO
Autor(es):
SILVA, RENATA DE ARAÚJO E
Palavras Chaves:
Não informado
Ano de Publicação:
2018
Resumo:
A celulose bacteriana (CB) sintetizada por algumas espécies de bactérias é um biopolímero com amplas possibilidades de aplicações. No entanto, o custo de produção deste biopolímero é elevado, principalmente devido ao uso de meios de cultura sintéticos. Nos últimos anos, tem sido buscada a redução dos custos do por meio do uso de meios de cultura alternativos desenvolvidos a partir de resíduos ou coprodutos agroindustriais. Entretanto, embora a produção de celulose via fermentação microbiana seja considerada sustentável por não envolver processos químicos complexos como os empregados na extração da celulose vegetal, não se sabe os impactos ambientais que podem estar associados ao processo. Portanto, inicialmente o objetivo desse estudo foi apresentar um levantamento sobre os recentes avanços referentes as rotas de produção de CB, contextualizando os principais aspectos e os potenciais impactos ambientais relacionados ao ciclo de vida desse produto, sendo apresentado na forma de um roteiro que serviu como base para a execução do estudo de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) de quatro rotas desenvolvidas em escala laboratorial para produção de CB, uma no meio sintético de referência Hestrin-Schramm (HS) e as outras três em meios alternativos, sendo duas rotas utilizando o melaço de soja (MS) como meio de cultura e a outra utilizando suco de caju suplementado. Diante disso, utilizou-se a metodologia de ACV, conforme as normas NBR ISO 14040 e 14044 para identificar os potenciais impactos ambientais das rotas de produção de CB desde a extração e produção dos insumos até a disponibilização do produto final no portão da unidade de produção. Os impactos ambientais identificados são relacionados a produção de 1g de CB por dia. Ao adotar essa unidade funcional foi possível comparar as quatro rotas e identificar qual delas apresenta melhor desempenho ambiental. As duas rotas de produção em MS foram identificadas como as melhores rotas em termos ambientais. Uma análise mais detalhada permitiu estabelecer que as etapas mais críticas dessas rotas são o preparo do meio de cultivo e o cultivo estático. Além disso, foram propostos os cenários de substituição da fonte de energia elétrica, substituição do meio HS por MS nas etapas de pré-ativação e ativação e a purificação com NaOH 2% e H2O2 1%. Essa análise revelou que os cenários propostos não levaram a melhorias ambientais nas rotas avaliadas.
Palavras-chave: Avaliação de Impactos ambientais. Komagataeibacter xylinus. Meio de cultura alternativo.
Abstract:
The bacterial cellulose (CB) synthesized by some species of bacteria is a biopolymer with wide possibilities of applications. However, the cost of producing this biopolymer is high, mainly due to the use of synthetic culture media. In recent years, variations in the process have been made through the use of alternative culture media developed from waste or agro-industrial co-products. However, although CB production is considered sustainable because it does not involve complex chemical processes such as those used in the extraction of vegetable cellulose, it is not known the environmental impacts that may be associated to the process. Therefore, initially the objective of this study was to present a survey about the recent advances regarding the production routes of CB, contextualizing the main aspects and the potential environmental impacts related to the life cycle of this product, being presented in the form of a roadmap that served as base for the execution of the Life Cycle Assessment (LCA) study of four routes developed in laboratory scale for CB production, one in the synthetic medium of reference (HS) and the other three in alternative means, two routes using molasses of soybean (DM) as culture medium and the other using cashew juice supplemented. Therefore, the LCA methodology was used, in accordance with NBR ISO 14040 and 14044 standards, to identify the potential environmental impacts of CB production routes from the extraction and production of the inputs to the final product at the gate of the production unit. The identified environmental impacts are related to the production of 1g CB per day. By adopting this functional unit it was possible to compare the four routes and to identify which one presents better environmental performance. The two production routes in MS were identified as the best routes in environmental terms. A more detailed analysis allowed to establish that the most critical stages of these routes are the preparation of the culture medium and the static culture. In addition, the scenarios of substitution of the electric energy source, replacement of the HS medium by MS in the preactivation and activation stages and purification with 2% NaOH and 1% H2O2 were proposed.
Keywords: Environmental Impact Assessment. Komagataeibacter xylinus. Alternative culture medium.
Tipo do Trabalho:
Dissertação
Referência:
SILVA, RENATA DE ARAÚJO E. AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA DA PRODUÇÃO DE CELULOSE BACTERIANA EM DIFERENTES MEIOS DE CULTIVO. 2018. 98 f. Dissertação (Mestrado Acadêmico ou Profissional em 2018) - Universidade Estadual do Ceará, , 2018. Disponível em: Acesso em: 25 de abril de 2024
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