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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78212
Type: | Dissertação |
Title: | Prospecção de bactérias exoeletrogênicas em sedimentos de manguezal |
Authors: | Oliveira, Régia Leiliana Souza |
Advisor: | Sousa, Oscarina Viana de |
Co-advisor: | Alexandria, Auzuir Ripardo de |
Keywords in Brazilian Portuguese : | Sustentabilidade;Mangue;Microbiota;Energia-Fontes Alternativa;Fontes de energia sustentável |
Keywords in English : | Sustainability;Mangroove;Microbiota;Microbiota |
Issue Date: | 2024 |
Citation: | OLIVEIRA, Régia Leiliana Souza. Prospecção de bactérias exoeletrogênicas em sedimentos de manguezal. 2024. 106 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Marinhas Tropicais) - Programa de Pós-Graduação em Ciências Marinhas Tropicais, Instituto de Ciências do Mar - LABOMAR - Universidade Federal do Ceará. Fortaleza, 2024. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | A demanda energética mundial crescente fez aumentar a busca por fontes de energias limpas e renováveis nas últimas décadas, como alternativa ao uso dos combustíveis fósseis. Sabe-se que várias estirpes bacterianas presentes na microbiota de solos e esgoto tem capacidade de transferir elétrons para um ânodo, como aceptor final de elétrons e assim produzem energia elétrica, são as chamadas bactérias exoeletrogênicas. Esses microrganismos são a base para a construção de células de combustível microbiana (CCM) - tecnologia MFC (do inglês Microbial Fuel Cell). Assim, este trabalho teve como objetivo principal prospectar e estudar a diversidade de estirpes bacterianas exoeletrogênicas de sedimentos de manguezal, como base para o desenvolvimento de tecnologia alternativa para produção de energia elétrica sustentável e eficiente. Deste modo, a partir de amostra de sedimento de manguezal foram selecionadas 200 estirpes bacterianas, divididas em quatro grupos: Heterotróficas (Biocátodo e Bioânodo) e Autotróficas (Biocátodo e Bioânodo), sendo 50 estirpes em cada grupo. As estirpes foram pré-selecionadas de acordo com a sua capacidade de formação de biofilme e afinidade pelos eletrodos catódicos e anódicos, isoladas e submetidas à coloração de Gram. Consórcios bacterianos foram formados a partir do teste de antagonismo e foram testados de acordo com a sua eficiência em esgoto sintético e transferência de elétrons. Tanto as bactérias heterotróficas quanto as bactérias autotróficas foram capazes de produzir energia elétrica. Os consórcios foram inoculados em CCM (11 dias de aclimatação) e apresentaram boas densidades de energia, com bactérias heterotróficas exibindo produção de 0,62 V (C2) e 0,64 V (C7) e bactérias autotróficas exibindo produção de 0,62 V (C2) e 0,64 V (C6). Os consórcios foram capazes de manter a produção de energia estável, em média de 0,57 V, mesmo nas fases de declínio do crescimento microbiano. Os consórcios autotróficos C2 e C6 foram conectados em série, juntamente com uma pilha e sua produção máxima de energia foi de 2,70 V, quantidade suficiente para fazer um LED de 3V ascender. As bactérias foram capazes de transferir elétrons e gerar eletricidade mesmo com pili eletricamente condutor ausente. |
Abstract: | The growing global energy demand has increased the search for clean and renewable energy sources in recent decades, as an alternative to the use of fossil fuels. It is known that several bacterial strains present in the microbiota of soils and sewage have the capacity to transfer electrons to an anode, as a final electron acceptor and thus produce electrical energy, they are called exoelectrogenic bacteria. These microorganisms are the basis for the construction of microbial fuel cells (CCM) - MFC technology (Microbial Fuel Cell). Thus, the main objective of this work was to prospect and study the diversity of exoelectrogenic bacterial strains from mangrove sediments, as a basis for the development of alternative technology for the production of sustainable and efficient electrical energy. In this way, from a mangrove sediment sample, 200 bacterial strains were selected, divided into four groups: Heterotrophic (Biocathode and Bioanode) and Autotrophic (Biocathode and Bioanode), with 50 strains in each group. The strains were pre-selected according to their biofilm formation capacity and affinity for cathode and anode electrodes, isolated and subjected to Gram staining. Bacterial consortia were formed from the antagonism test and were tested according to their efficiency in synthetic sewage and electron transfer. Both heterotrophic bacteria and autotrophic bacteria were capable of producing electrical energy. The consortia were inoculated in CCM (11 days of acclimation) and showed good energy densities, with heterotrophic bacteria exhibiting production of 0.62 V (C2) and 0.64 V (C7) and autotrophic bacteria exhibiting production of 0.62 V (C2) and 0.64 V (C6). The consortia were able to maintain stable energy production, averaging 0.57 V, even in declining phases of microbial growth. The autotrophic consortiums C2 and C6 were connected in series, together with a battery and their maximum energy production was 2.70 V, enough to make a 3V LED light up. The bacteria were able to transfer electrons and generate electricity even with electrically conductive pili absent. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78212 |
Author's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/5701283607614635 |
Advisor's ORCID: | https://orcid.org/0000-0003-3907-7964 |
Advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/6529999796909142 |
Co-advisor's ORCID: | https://orcid.org/0000-0002-6134-5366 |
Co-advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/2784997614182231 |
Access Rights: | Acesso Aberto |
Appears in Collections: | LABOMAR - Dissertações defendidas na UFC |
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