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Biscaia WL, Miyawaki B, de Mello TC, de Vasconcelos EC, de Arruda NMB, Maranho LT. Biofixation of Air Emissions and Biomass Valorization-Evaluation of Microalgal Biotechnology. Appl Biochem Biotechnol 2022; 194:4033-4048. [PMID: 35587326 DOI: 10.1007/s12010-022-03972-y] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/15/2021] [Accepted: 05/10/2022] [Indexed: 11/02/2022]
Abstract
This research appraised the simultaneous biofixation, that is not quite common in scientific literature, of carbon dioxide (CO2) and nitric oxides (NOx) by microalgae species Chlorella vulgaris, Haematococcus pluvialis, and Scenedesmus subspicatus. The experimental design was established by five treatments with gas concentrations between control-0.04% of CO2, 5 to 15% of CO2, and 30 to 100 ppm of NOx. Parameters such as pH, growth, productivity, lipids, protein, carbon/ nitrogen ratio, and astaxanthin were evaluated. For all species, the maximal growth and productivity were achieved with 5% of CO2 and 30 ppm of NOx. Regarding protein content, for all the three species, better results were obtained at higher concentrations of CO2 and NOx. These results prove the microalgae capacity for CO2 and NOx biofixation and reuse of biomass as a source of high value-added products, such as lipids, proteins, and astaxanthin. These findings support the indication of these species for flue gas treatment process and use in biorefineries systems.
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Affiliation(s)
- Walquíria Letícia Biscaia
- Professional Master's Program in Industrial Biotechnology, Positivo University, Rua Professor Pedro Viriato Parigot de Souza, 5300, Curitiba, Paraná, CEP 81.280-330, Brazil.,LACTEC - Institute of Technology for the Development, Av. Prefeito Lothário Meissner, n.o 1 - Jardim Botânico, Curitiba, Paraná, CEP: 80210-170, Brazil
| | - Bruno Miyawaki
- LACTEC - Institute of Technology for the Development, Av. Prefeito Lothário Meissner, n.o 1 - Jardim Botânico, Curitiba, Paraná, CEP: 80210-170, Brazil
| | - Thiago Carvalho de Mello
- LACTEC - Institute of Technology for the Development, Av. Prefeito Lothário Meissner, n.o 1 - Jardim Botânico, Curitiba, Paraná, CEP: 80210-170, Brazil
| | - Eliane Carvalho de Vasconcelos
- Professional Master's Program in Industrial Biotechnology, Positivo University, Rua Professor Pedro Viriato Parigot de Souza, 5300, Curitiba, Paraná, CEP 81.280-330, Brazil
| | - Nicole Machuca Brassac de Arruda
- LACTEC - Institute of Technology for the Development, Av. Prefeito Lothário Meissner, n.o 1 - Jardim Botânico, Curitiba, Paraná, CEP: 80210-170, Brazil.,Department of Biological Sciences, Positivo University, Rua Professor Pedro Viriato Parigot de Souza, 5300, Curitiba, Paraná, CEP 81.280-330, Brazil
| | - Leila Teresinha Maranho
- Professional Master's Program in Industrial Biotechnology, Positivo University, Rua Professor Pedro Viriato Parigot de Souza, 5300, Curitiba, Paraná, CEP 81.280-330, Brazil. .,Department of Biological Sciences, Positivo University, Rua Professor Pedro Viriato Parigot de Souza, 5300, Curitiba, Paraná, CEP 81.280-330, Brazil.
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Selesu NFH, V. de Oliveira T, Corrêa DO, Miyawaki B, Mariano AB, Vargas JVC, Vieira RB. Maximum microalgae biomass harvesting via flocculation in large scale photobioreactor cultivation. CAN J CHEM ENG 2016. [DOI: 10.1002/cjce.22391] [Citation(s) in RCA: 25] [Impact Index Per Article: 3.1] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/06/2022]
Affiliation(s)
- Nelson F. H. Selesu
- Departamento de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Materiais (PIPE) and Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento em Energia Auto-Sustentável (NPDEAS); UFPR - Universidade Federal do Paraná; 81531-980 Curitiba PR Brasil
| | - Thamayne V. de Oliveira
- Departamento de Engenharia Química, Programa de Pós Graduação em Engenharia Química; Universidade Federal do Paraná; 81531-980 Curitiba PR Brasil
| | - Diego O. Corrêa
- Departamento de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Materiais (PIPE) and Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento em Energia Auto-Sustentável (NPDEAS); UFPR - Universidade Federal do Paraná; 81531-980 Curitiba PR Brasil
| | - Bruno Miyawaki
- Departamento de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Materiais (PIPE) and Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento em Energia Auto-Sustentável (NPDEAS); UFPR - Universidade Federal do Paraná; 81531-980 Curitiba PR Brasil
| | - André B. Mariano
- Departamento de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Materiais (PIPE) and Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento em Energia Auto-Sustentável (NPDEAS); UFPR - Universidade Federal do Paraná; 81531-980 Curitiba PR Brasil
| | - José V. C. Vargas
- Departamento de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Materiais (PIPE) and Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento em Energia Auto-Sustentável (NPDEAS); UFPR - Universidade Federal do Paraná; 81531-980 Curitiba PR Brasil
| | - Rafael B. Vieira
- Departamento de Engenharia Química, Programa de Pós Graduação em Engenharia Química; Universidade Federal do Paraná; 81531-980 Curitiba PR Brasil
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