Alta eficiência produtiva em espaço reduzido
O reator, construído a partir da adaptação de um tanque industrial de mil litros (IBC), alcançou concentrações máximas de biomassa de 1,37 g L⁻¹ e uma produtividade de 80,5 mg L⁻¹ por dia. Operando de forma estável ao longo de 78 dias, o modelo superou os sistemas tradicionais abertos de cultivo, como as lagoas do tipo raceway. Enquanto uma lagoa convencional de grande escala registra uma produtividade aérea média de apenas 4,2 kg/ano por metro quadrado, o novo reator obteve uma média de 23,0 kg/ano por metro quadrado, número que atinge 92,1 kg/ano por metro quadrado se quatro reatores forem empilhados verticalmente ocupando a mesma projeção de piso.
Biomassa rica em proteínas e pigmentos
As análises bioquímicas comprovaram a qualidade superior da biomassa fresca produzida sob a iluminação constante dos painéis de LED brancos. A Arthrospira platensis cultivada atingiu uma composição máxima de 54,1% de proteínas brutas e uma concentração do pigmento ficocianina de 78,27 mg por grama de biomassa. Esses índices de nutrientes superam significativamente as biomassas comerciais desidratadas disponíveis no mercado de atacado, qualificando o produto final obtido para aplicações de alto valor agregado nos exigentes setores alimentício, cosmético e nutracêutico.
Controle automatizado e mitigação de carbono
Para manter a homeostase do cultivo de Arthrospira platensis, o fotobiorreator integra tubulações paralelas de aço inoxidável conectadas a um sistema de recirculação que manteve a temperatura constante a 30°C, além de um monitoramento contínuo de pH fixado em uma média estável de 10,2. O fornecimento contínuo de ar foi suplementado com 2% de CO₂ purificado proveniente dos gases de exaustão de uma refinaria de níquel local. Essa injeção garantiu a mistura ideal da cultura por meio de um sistema de colunas de ar (airlifts) inseridas entre os painéis de alumínio com fitas de LED, o que evitou o sombreamento das células e o acúmulo de biofilme nas paredes.
Viabilidade econômica e rápido retorno
A avaliação financeira apontou um custo de capital (CAPEX) de £12.776,60 para a fabricação do reator modular (cerca de R$ 94.546,84 no câmbio atual). O investimento total, incluindo todos os equipamentos de processamento a jusante para o isolamento de pigmentos e secagem, somou £75.898,10 (aproximadamente R$ 561.645,94), com custos operacionais (OPEX) anuais calculados em £26.370,82 (cerca de R$ 195.144,07). Os pesquisadores demonstraram que, embora a venda direta da biomassa bruta não compense os custos energéticos no Reino Unido, o refino focado na extração de ficocianina de grau alimentício gera alta lucratividade, resultando em um tempo de retorno financeiro de apenas 1,7 anos.
