Extra+º+úo de +ôleo de Microalga utilizando Ultrassom com diferentes Solventes visando a Produ+º+úo de Biodiesel

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IV Congresso Brasileiro de Mamona e 
I Simpósio Internacional de Oleaginosas Energéticas, João Pessoa, PB – 2010 
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CONGRESSO BRASILEIRO DE MAMONA, 4 & SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE OLEAGINOSAS ENERGÉTICAS, 1, 2010, 
João Pessoa. Inclusão Social e Energia: Anais... Campina grande: Embrapa Algodão, 2010. p. 1900-1904. 
 
 
EXTRAÇÃO DE ÓLEO DE MICROALGA UTILIZANDO ULTRASSOM COM DIFERENTES 
SOLVENTES VISANDO A PRODUÇÃO DE BIODIESEL 
Danielli Matias M. Dantas1, *danielli_matias@yahoo.com.br; Ana Rita F. Drummond2; Leilane B. G. dos Santos3; 
 Felipe K. dos Santos3; Ranilson de S. Bezerra1; Alfredo O. Gálvez3 
1Universidade Federal de Pernambuco - Av. Prof. Moraes rego s/n, Cidade Universitária, Recife/PE, CEP50.670-420; 
2Instituto de Tecnologia de Pernambuco - Av. Prof. Luiz Freire,700, Cidade Universitária, Recife/PE, CEP: 50.740-540 ; 
3Universidade Federal Rural de Pernambuco – Av. Dom Manoel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos, Recife/PE,CEP 52.171-900 
RESUMO – Dificuldades têm surgido quanto à demanda da matéria-prima para a produção do 
biodiesel. As microalgas representam potencial, pois possuem altas taxas de crescimento e não 
competem com alimentos, todavia o entrave de sua utilização como matéria-prima para o biodiesel é a 
extração de seu óleo. Este trabalho tem como objetivo comparar a influência da utilização de diferentes 
solventes no rendimento da extração de óleo da microalga, utilizando o ultrassom. Para obtenção da 
biomassa, a microalga foi cultivada no sistema semicontínuo. Foram realizados 5 tratamentos, onde 
amostras de 4 g de microalga foram diluídas, utilizando um volume de 40 mL para cada solvente: Água, 
Metanol, Etanol, Tetrahidrofurano, e Hexano. Foi utilizado ultrassom (40 kHz), durante 30 minutos para 
efetuar a extração do óleo das microalgas e subseqüente análises por cromatografia gasosa. A 
extração do óleo das microalgas utilizando ultrassom foi possível e a eficiência do processo foi 
confirmada através da presença de componentes detectados pelo cromatógrafo A quantidade de 
componentes extraídos foi distinto para os diferentes solventes; o solvente que extraiu maior número 
de componentes foi o metanol, seguido pelo tetrahidrofurano. 
Palavras-chave – Biocombustível; Scenedesmus subspicatus; tetrahidrofurano; metanol 
 
INTRODUÇÃO 
O aquecimento global e o esgotamento dos combustíveis fósseis são importantes problemas 
mundiais. Frente a esta problemática, a produção de biodiesel visa à utilização de diversos materiais 
como uma fonte de energia alternativa, tais como plantas, microalgas e gordura animal (VASUDEVAN 
e BRIGGS, 2008). As microalgas apresentam uma gama de fatores favoráveis ao seu cultivo. Dentre 
eles destacam-se a elevada eficiência fotossintética, taxa de reprodução, produtividade de óleo, a 
possível utilização de águas residuais para o seu cultivo e a não competitividade pelo uso da terra 
destinada ao plantio de alimentos (BERTOLD et al., 2008). 
A microalga Scenedesmus subspicatus é apontada por diversos autores como uma das 
microalgas em potencial para a produção em larga escala visando à obtenção de óleo para extração do 
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biodiesel. Porém, métodos eficientes e economicamente viáveis para a extração de óleo a partir das 
microalgas ainda são um dos entraves para o desenvolvimento desta linha de pesquisa. 
Um dos fatores mais importantes no processo econômico para a produção de óleos a partir de 
microalgas é o custo e a eficiência do método de extração. Neste sentido, a aplicação de técnicas 
como o ultrassom e extração com fluidos a alta pressão constituem métodos de extração que reduzem 
o volume de solvente o tempo de extração. Ultrassom é um método viável quando comparado com 
outras metodologias mais tradicionais, devido a sua alta eficiência e baixo requerimento energético. 
Esta técnica tem sido utilizada na extração de substâncias de baixo peso molecular e para compostos 
bioativos de vegetais (MACÍAS-SÁNCHEZ, et al. 2009). 
Os métodos mais tradicionais utilizados para a extração dos compostos antioxidantes em 
vegetais ou substâncias bioativas utilizam solventes orgânicos como: água, etanol, éter e metanol 
(REHMAN et al., 2004). A extração com solventes orgânicos é freqüentemente utilizada para o 
isolamento dos compostos bioativos. Porém, o rendimento da extração e a determinação da atividade 
antioxidante dos extratos dependem do tipo de solvente utilizado, devido às diferenças nos potenciais 
antioxidantes e à polaridade dos compostos (MARINOVA e YANISHLIEVA, 1997). 
Neste contexto, o presente estudo tem como objetivo comparar a influência da utilização de 
diferentes solventes no rendimento da extração de óleo da microalga Scenedesmus subspicatus, 
utilizando o Ultrassom. 
 
METODOLOGIA 
A microalga Scenedesmus subspicatus foi obtida no banco de cepas do Laboratório de 
Produção de Alimento Vivo (LAPAVI), localizado no Departamento de Pesca e Aquicultura (DEPAq) da 
Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE). A produção das microalgas foi realizada no 
Laboratório de Maricultura sustentável (LAMARSU), localizado na mesma instituição e que possui uma 
estrutura para produção de microalgas em sistema semicontínuo desde volumes inicias condicionados 
em erlemeyers até atingirem volumes maiores em estruturas de tanque de fibra de vidro com volume 
de 500L. Após o cultivo, a biomassa foi obtida por floculação, devidamente secada e encaminhada 
para análise no ITEP. Foram realizados 5 tratamentos, onde amostras de 4g das microalgas foram 
condicionadas em recipientes de vidro, utilizando um volume de 40mL para cada solvente: Água, 
Metanol, Etanol, Tetrahidrofurano (THF) e Hexano (Figura 1). Após preparação das amostras, foi 
utilizado ultrassom (40 kHz), durante 30 minutos para efetuar a extração do óleo das microalgas. 
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A efetividade da extração do óleo por ultrassom, foi realizada pela verificação da presença de 
componentes de ácidos graxos (AG). Cada tratamento foi filtrado à vácuo (Figura 2) e evaporados em 
banho-maria para concentração da amostra até o peso de 4g; sendo 1μL injetado no cromatógrafo 
gasoso com detetor de Ionização de chama. As temperaturas do injetor, detetor e coluna foram 250ºC, 
300ºC e 80ºC, respectivamente. A coluna cromatográfica foi do tipo capilar HP – FFAP – 25 m x 0,2 mm 
e filme de 0,33µm, onde estudos foram efetuados sem ser necessário esterificar a gordura, e sim uma 
simples liberação dos AG de maior n0 de carbono em meio alcalino (ABREU, et al. 2006); todavia o 
presente estudo é qualitativo tendo por objetivo verificar a presença dos AG, principalmente os 
chamados AGV (ácidos graxos voláteis) os quais são detectados com injeção do óleo “bruto” (sem 
qualquer tratamento). Após análise cromatográfica, os resultados foram mensurados em números de 
componentes encontrados e área cromatográfica dos componentes extraídos. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Foi observado que através da utilização do ultrassom é possível a extração do óleo das 
microalgas em todos os tratamentos utilizando os diferentes solventes. A eficiência do processo foi 
confirmada através da presença de componentes detectadospelo cromatógrafo. Segundo Gouveia & 
Oliveira (2009), em estudos da utilização de microalgas para produção de biodiesel, o método se 
ultrassom foi mais eficiente para ruptura celular que os métodos de vortex e homogeneizador. 
 O número e a área cromatográfica dos componentes extraídos foram distintos para os 
diferentes tratamentos, onde os menores valores foram encontrados quando utilizou a água como 
solvente (10 e 1.844μV) e os resultados superiores quando foi utilizado o solvente metanol (24 e 
17.179 μV), seguido do THF (19 e 15.335 μV) (Tabela 1). Drummond et al (2006), encontraram o 
melhor percentual de extração de óleo de mamona utilizando o solvente metanol quando comparado 
com etanol e hexano, utilizando Soxhlet. 
Utilizando o ultrassom para extração de óleo da microalga Chlorella pyrenoidosa, foi 
encontrado o rendimento médio de 5,79% com metanol; 4,64% com etanol e 1,002% com hexano 
(D’oca et al, 2008); no presente trabalho a espécie utilizada Scenesdesmus subspicatus foi da mesma 
classe apresentando os resultados similares quando usado metanol, etanol e hexano, para os números 
de componentes e área cromatográfica dos componentes extraídos (Tabela 1). 
 
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O solvente que apresentou a extração do componente de maior concentração foi o THF, 
representando cerca de 50% da área cromatográfica dos componentes extraídos. Este fato pode ser 
explicado porque este solvente é um excelente doador de hidrogênio, sendo assim, capaz de quebrar a 
cadeia química com facilidade (INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 2005). Sabe-se que o hexano é o solvente 
utilizado seguindo a metodologia do Instituto Adolfo Lutz, todavia foi observado neste trabalho que o 
hexano não apresentou-se extração significativa de componentes quando comparado com o metanol e 
tetrahidrofurano (Tabela 1). A água, meio de crescimento das microalgas, apresentou a menor extração 
de componentes (1.844 μV); este resultado indica a necessidade da secagem da amostra das 
microalgas a ser submetida ao processo de extração de seu óleo por ultrassom e a utilização de outro 
tipo de solvente (ex. metanol ou THF). 
 
CONCLUSÃO 
O metanol e o tetrahidrofurano apresentaram-se como os solventes mais eficientes na extração 
de componentes de microalgas utilizando o ultrassom. O hexano solvente comumente uti lizado em 
extração por soxhlet não apresenta extração acentuada de componentes da microalgas. 
A microalga S. subspicatus, apresenta-se promissora comol matéria-prima para biodiesel. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
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Figura 39 – Amostras de microalgas com os distintos solventes: água, metanol, etanol, THF e hexano (esquerda para 
direita). 
 
 
Figura 2 – Amostras após serem submetidas ao ultrassom e filtradas. Superior, da esquerda para direita, água, metanol e 
etanol; inferior, da esquerda para direita, tetrahidrofurano e hexano. 
 
 
Tabela 22 – Efetividade da extração do óleo de microalgas utilizando ultrassom e diferentes solventes. 
 
Solventes 
Resultados Água Metanol Etanol THF Hexano 
Componentes (n°) 10 24 22 19 15 
ACCE (µV)* 1.844 17.179 6.475 15.335 5.731 
*Área cromatográfica dos componentes extraídos