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Fixação biológica de CO, CO2 e H2: fermentação de gás de síntese com produção de ácidos orgânicos de cadeia curta
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RESUMO: Os perfis de assimilação de monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) e hidrogénio (H2) de gás de síntese (singás) por Butyribacterium methylotrophicum foram caracterizados e foram determinadas as percentagens de fixação de carbono. Testaram-se duas formulações diferentes de singás, duas condições de pH para a cultura do microrganismo e o efeito da suplementação do meio com acetato de sódio (NaAc). Foi observada uma assimilação mais rápida do CO por B. methylotrophicum acompanhada por crescimento celular. A assimilação de CO2 foi limitada pela disponibilidade de H2. O microrganismo produziu maioritariamente ácido acético, mas a razão butirato/acetato aumentou significativamente após suplementação do meio de cultura com NaAc. O valor mais elevado de fixação de carbono do singás por B. methylotrophicum foi de 87 %(mol/mol). Este trabalho veio demonstrar o potencial da fermentação de singás para a fixação biológica de carbono na forma de ácidos orgânicos como possíveis precursores de combustíveis avançados, por ex. ácido butírico para esterificação a butil-butirato.
ABSTRACT: The assimilation profiles of carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2) and hydrogen (H2) of synthesis gas (syngas) by Butyribacterium methylotrophicum were characterized and the percentages of carbon fixation were determined. Two different syngas formulations, two pH conditions for the culture of the microorganism and the effect of supplementing the medium with sodium acetate (NaAc) were tested. A faster assimilation of CO by B. methylotrophicum was observed, accompanied by cell growth. The assimilation of CO2 was limited by the availability of H2. The microorganism produced mostly acetic acid, but the butyrate/acetate ratio increased significantly with the supplementation of the culture medium with NaAc. The highest value of carbon fixation from syngas by B. methylotrophicum was 87 %(mol/mol). This work demonstrated the potential of syngas fermentation for the biological carbon fixation in the form of organic acids as possible precursors of advanced fuels, as for example butyric acid for esterification to butyl-butyrate.
ABSTRACT: The assimilation profiles of carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2) and hydrogen (H2) of synthesis gas (syngas) by Butyribacterium methylotrophicum were characterized and the percentages of carbon fixation were determined. Two different syngas formulations, two pH conditions for the culture of the microorganism and the effect of supplementing the medium with sodium acetate (NaAc) were tested. A faster assimilation of CO by B. methylotrophicum was observed, accompanied by cell growth. The assimilation of CO2 was limited by the availability of H2. The microorganism produced mostly acetic acid, but the butyrate/acetate ratio increased significantly with the supplementation of the culture medium with NaAc. The highest value of carbon fixation from syngas by B. methylotrophicum was 87 %(mol/mol). This work demonstrated the potential of syngas fermentation for the biological carbon fixation in the form of organic acids as possible precursors of advanced fuels, as for example butyric acid for esterification to butyl-butyrate.
Description
CIES2020 - XVII Congresso Ibérico e XIII Congresso Ibero-americano de Energia Solar
Keywords
Synthesis gas Acetogenic bacteria Butyric acid
Citation
Pacheco, M... [et.al.] - Fixação biológica de CO, CO2 e H2: fermentação de gás de síntese com produção de ácidos orgânicos de cadeia curta. In: CIES2020: As Energias Renováveis na Transição Energética: Livro de Comunicações do XVII Congresso Ibérico e XIII Congresso Ibero-americano de Energia Solar. Helder Gonçalves, Manuel Romero (Ed.). Lisboa, Portugal: LNEG, 3-5 Novembro, 2020, p. 719-725
Publisher
LNEG - Laboratório Nacional de Energia e Geologia