Leis de escala e a dinâmica do crescimento em estruturas biológicas

Abstract

RESUMO-Microalgas são organismos fotossintetizantes, cuja biomassa possui alto valor agregado, já que é rica em biomoléculas atrativas a vários ramos da indústria. Além disso, têm sido organismos alvo de empresas no processo de mitigação de carbono. O cultivo em larga escala ainda apresenta muitos desafios para os pesquisadores, como alto custo do processo como um todo, coleta da biomassa e fatores abióticos limitantes. Assim, a modelagem matemática pode proporcionar respostas para variáveis utilizadas durante um cultivo. O objetivo do presente trabalho foi representar parâmetros de biomassa por um modelo com comportamento exponencial, ajustando os parâmetros a fim de descrever o crescimento da microalga em relação ao tempo. Foram realizados cultivos da microalga Chlorella sorokiniana em escala laboratorial e ampliada. Com o auxílio do software Igor aplicou-se o ajuste de Boltzman utilizando-se os dados de clorofila a (mg L-1) e densidade óptica, mensurados diariamente. O modelo empregado descreveu o crescimento da microalga nas fases exponencial e estacionária de crescimento, mostrando-se adequado e evidenciado tais estágios de crescimento. 1. INTRODUÇÃO As microalgas planctônicas apresentam atributos biotecnológicos tal qual rápida velocidade de crescimento e versatilidade metabólica, tornando-as organismos promissores para produção comercial de compostos com alto valor agregado (BOROWITZKA e MOHEIMANI, 2013). Microalgas são uma fonte atrativa de biomassa para a produção de energia e biomoléculas, já que não competem com a agricultura na produção de alimentos e possuem maior rendimento energético por área do que as plantações terrestres tradicionais. No entanto, o sistema de cultura, o enriquecimento com nutrientes, necessários na formulação do meio nutritivo e o sistema de coleta de biomassa, podem tornar-se fatores impeditivos à viabilidade econômica da produção de biomassa algal (CLARENS et al., 2010; LUNDQUIST et al., 2010). Considerando o comportamento do cultivo e a produtividade, a modelagem matemática desempenha a condição de oferecer respostas para parâmetros utilizados. O desenvolvimento