A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

MICRORGANISMOS E ENERGIA

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "MICRORGANISMOS E ENERGIA"— Transcrição da apresentação:

1 MICRORGANISMOS E ENERGIA
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Centro de Ciências Biológicas - Microbiologia Geral – MIP 7013 Professor Admir José Giachini MICRORGANISMOS E ENERGIA Ana Letícia Trivia Júlia Corrêa de Oliveira Marina Bacha Nascimento Sheila Simone Kerber Florianópolis, dezembro de 2010

2 O que é energia? Fonte de energia:
Primária – existe de forma natural na natureza e pode gerar energia diretamente. (gás natural, carvão, petróleo,biomassa,etc). Secundária – transformações a partir de fontes primárias. (eletricidade, gasolina, álcool,etc).

3 Não renováveis (fóssil) Fontes de energia:
Petróleo Carvão mineral Gás natural

4 Renováveis (não fóssil)
Fontes de energia: Renováveis (não fóssil) Hidráulica Solar Eólica Biomassa

5 Panorama energético atual (%)
Fonte Mundo Brasil Petróleo 35,3 43,1 Carvão mineral 23,2 6,0 Gás natural 21,1 7,5 Biomassa tradicional* 9,5 8,5 Energia Nuclear 6,5 1,8 Energia Hidroelétrica 2,2 14,0 Biomassa moderna* 1,7 23,0 Fonte: IEA (Mundo) e MME (Brasil). – dados de 2004 (http://www.biodieselbr.com/energia/agro-energia.htm)

6 Fontes secundárias de energia
Biocombustíveis Fontes secundárias de energia Conceito: Bio: vida Combustível: qualquer substância que reage com o oxigênio (ou outro comburente) liberando energia - Qualquer combustível gerado a partir de atividades biológicas

7 Biodiesel Processo tradicional: plantas oleaginosas
- esterificação: ácido carboxílico + álcool ésteres + água - transesterificação: ácido carboxílico + álcool ésteres + glicerol - craqueamento: temperatura > 450° C ou Processo microbiológico: - algas cianobactérias (OGM) Gênero Synechocystis Fonte:

8 Pesquisas em andamento
Bactérias púrpura para obtenção de energia solar (EUA, Colômbia) Bactérias marinhas para obtenção de energia solar (Suécia) Genética: - 21 genomas de archaea (metano) - 24 genomas de outras bactérias (hidrogênio, eletricidade) - 30 genomas de cianobactérias (biodiesel)

9 Biogás Fonte de energia renovável → vantagens ambientais, sociais, estratégicas e tecnológicas na sua utilização; Composição: Varia de 60 a 70% de metano (CH4), 30 a 40% de dióxido de carbono (CO2), 0-3% nitrogênio (N2), 0-1% de Hidrogênio (H2), 0-1% de oxigênio (O2) e 0-1% de gás sulfídrico (H2S); Geração: - Digestão anaeróbia: processo fermentativo no qual bactérias anaeróbias produzem CH4 e CO2 - Grupos microbianos importantes: bactérias fermentativas, acetogênicas e metanogênicas

10 Fases do processo de DA:
- Hidrólise: Ocorre através da ação de exoenzimas produzidas pelas bactérias fermentativas hidrolíticas; - Acidogênese: Ocorre através de bactérias acidogênicas que utilizam as moléculas da hidrólise em seu metabolismo;

11 - Acetogênese: oxidação dos produtos formados na acidogênese, realizada pelas bactérias acetogênicas. Produção de CO2, H+ e acetato; - Metanogênese: Realizado por bactérias metanogênicas em substratos como ácido acético (CH3COOH), metanol (CH3OH), CO2 e H+ .

12 - Pode incluir ainda a sulfetogênese: redução de sulfato e formação de sulfetos pela ação de bactérias sulforedutoras. Fonte: CHERNICHARO, C.A.L.

13 Grupos microbianos envolvidos:
- Bactérias fermentativas: responsáveis pela hidrólise e acidogênese Gêneros: Bacteroides, Eubacterium, Lactobacillus, Butyribio, Bifidobacterium e Clostridium; - Bactérias acetogênicas: grupo intermediário que produz substrato das metanogênicas. Metabolizam os compostos da hidrólise e acidogênese;

14 - Bactérias metanogênicas: bactérias anaeróbias estritas, de necessidades nutricionais simples, que não necessitam de aminoácidos ou peptídeos. Gêneros: Methanobacterium, Methanospirillum, Methanobrevibacter, Methanosarcina e Methanotrix (Methanosaeta). - Bactérias sulforedutoras: grupo versátil de organismos capazes de utilizar vários substratos. São anaeróbias estritas e podem ser divididas em dois grupos: 1 - Oxidam seus substratos de forma incompleta até o acetato. Gêneros Desulfobulbus, Desulfomonas e a maioria das espécies dos gêneros Desulfotomaculum e Desulfovibrio; 2 - Oxidam seus substratos completamente até o gás carbônico. Gêneros Desulfobacter, Desulfococcus, Desulfosarcina, Desulfobacterium e Desulfonema.

15 Biodigestores Dejetos de animais; Resíduos vegetais; Lixo orgânico.
Alternativa para tratamento dos resíduos → permite a redução do potencial poluidor e dos riscos sanitários, promove a geração do biogás e permite a reciclagem do efluente, podendo ser utilizado como biofertilizantes. Modelo Indiano: Fonte: Deganutti, R. et al.

16 Modelo Chinês: Fonte: Deganutti, R. et al.

17 Modelo Batelada: Fonte: Deganutti, R. et al.

18 Hidrogênio Maior vantagem; Alta flexibilidade; Maneiras diferentes;
Diferentes organismos.

19 Fonte: Prado et al., 2006.

20 Fotodecomposição de compostos orgânicos
Biofotólise da água Luz H2O O2 + H2 Fotodecomposição de compostos orgânicos Luz C6H12O6 + H2O 12H2 + 6CO2 Fermentação de compostos orgânicos C12H22O11 + 5H2O 4CH3COOH + 4CO2 + 8H2

21 Fonte: Prado et al., 2006

22 Scenedesmus obliquus Nostoc muscorum Rhodobacter capsulatus Enterobacter aerogenes

23 ORGANISMOS VANTAGENS DESVANTAGENS Algas verdes e Cianobactérias Substrato: água Necessidade de iluminação Bactérias Fotossintetizantes Substrato: diferentes resíduos Necessidade de iluminação constante Geram CO2 como resíduo Bactérias Fermentativas Substrato: grande variedade Produção de H2 o dia todo Geram resíduos que precisam ser tratados

24

25 Fonte: www.greenjobs.com

26 Etanol (álcool) Cana-de-açúcar Bagaço da cana Pré-tratamento Açúcares
Deslignificação Fermentação (levedura Pichia stipitis) Destilação Açúcares Conteúdo sólido Fermentação Sacarificação Etanol Fermentação

27 Estrutura do etanol Reação de fermentação GLICOSE → 2CO2 + 2 ETANOL

28 Saccharomyces cereviseae
Pachia stipitis Trichodesmium sp. Synechocystis sp.

29 Etanol a partir de cianobactérias
- Pesquisas da Universidade do Havaí Fonte:

30 Referências GRISOLI, Renata; COELHO, Suani Teixeira; MATAI, Patricia H. L. S. Energia Microbiológica. Revista de Gestão Integrada em Saúde do Trabalho e Meio Ambiente, SP, v.4, n.2, Artigo 3, maio/agosto 2009. ROMA, Paulo Henrique de Souza. Biodigestor: alternativa para o manejo do lixo em áreas ecoturísticas f. Monografia (Especialização em Ecoturismo)-Universidade de Brasília, Brasília, Disponível em

31 Referências Eletrônicas
* Todos acessados em novembro de 2010

32 Imagens * Todos acessados em novembro de 2010
* Todos acessados em novembro de 2010

33 Obrigada!!!


Carregar ppt "MICRORGANISMOS E ENERGIA"

Apresentações semelhantes


Anúncios Google