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Biotecnologia ambiental. Objetivos Tecnologias. Objetivo. Preservar o meio ambiente e seus recursos do impacto negativo da atividade do homem. O uso adequado da natureza (plantas, animais, bactérias, fungos e outros seres vivos) de forma a se obter energia renovável , alimentos e
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Biotecnologia ambiental Objetivos Tecnologias
Objetivo • Preservar o meio ambiente e seus recursos do impacto negativo da atividade do homem
O uso adequado da natureza (plantas, animais, bactérias, fungos e outros seres vivos) de forma a se obter • energia renovável, • alimentos e • nutrientes em um ciclo de benefícios integrados onde os processos que produzem resíduos servem de base (fornecem insumos) para novos processos.
O que é?(Sociedade Internacional de Biotecnologia Ambiental) • O desenvolvimento, uso e regulação dos sistemas biológicos relacionados a: • Remediação dos ambientes (terra,ar e água) contaminados e • Processos ambientalmente corretos tais como aqueles envolvidos • nas tecnologias verdes ou limpas e, de desenvolvimento sustentável Prevenção da poluição
Tecnologias • Verdes ou limpas (“greentech” ou “cleantech”) • BIORREMEDIAÇÃO (usando-se microrganismos e plantas, “ fitorremediação”) • PREVENÇÃO • DETECÇÃO E MONITORAMENTO
Biorremediação Uso de sistemas biologicos (geralmente plantas ou microrganismos) na redução da poluição do ar, água ou sistemas terrestres. Biodegradação
Biorremediaçãoe biodegradação Vias metabólicas normalmente utilizadas para crescimento e produção de energia são usadas para degradação de poluentes COMETABOLISMO- sem beneficio direto para as espécies degradadoras Aplicações praticas
Biorremediação Poluente Detoxificação ou não detoxificação Detoxificação Mineralização completa Biodegradação incompleta Ex: Tetra –CloroEtileno ou Tri CE geram compostos mais toxicos que os originais CO2+ água+sais inofensivos
BIOrremediação Biorremediação intrinseca- natural Suplementação ( com nutrientes, bactérias, oxigênio, CO2..requisitos outros).. Biomagnificação- + microrganimos Bioestimulação- + nutrientes Bioventilação- + CO2, + O2 Landfarming- + O2 + microrganismos Exxon Valdez, Alasca 1989
LAND FARMING • PEAD revestimento • Bomba para coleta lixiado • Camada de pedra • CAMADA DE SOLO A TRATAR • Feno de alfalfa para reter umidade • Rodas do sistema de irrigação • Tubulação com suficientes perfurações • Tubo flexivel coleta do lixiviado • Válvula controla subida para o bioreator ou para tanque de água • Mangueira de recirculação • Biorreator (bactéria) • Tubulação de água • -16- Sistema distribuição água
USOS Remover ou reduzir resíduos poluentes presentes no ambiente Remover poluentes antes de atingir o ambiente (end of pipe processes)
Água e efluentes industriais Microrganismos nas estações de tratamento de esgoto e de efluentes industriais removem a maior parte dos poluentes antes destes serem lançados no mar. Aumento da atividade industrial aumentou necessidade de eliminar especificamente poluentes como: compostos de fosforo, nitrogênio, metais pesados e compostos a base de cloro
Água e efluentesBiorreatores Biorreatores onde poluentes + microrganismos ficam em suspensão custos Biomassa produzida pode servir para ração Microrganismos produzidos são re-usados como insumos de outras industrias (Ex: biomassa do Penicillium na produção do antibiotico)
Ar e poluentes gasosos No inicio foram usados filtros preenchidos com composto para a retirada de odores. Bioscrubber Taxas de processamento baixas e vida curta
Solo bioreatores In situ Ex-situ Aplicáveis as tecnologias bioestimulação, magnificação, bioventilação dentre outras
Águas substerrâneas e subsoloBiorremediação de TCEs no Japão
Fitorremediação Fitorremediação de solos contaminados com tebuthiuron utilizando-se espécies cultivadas para adubação verde Pires, F.R.I e outros Prof. da Faculdade de Agronomia da Universidade de Rio Verde – FESURV, Fazenda Fontes do Saber, Campus Universitário, Caixa Postal 104, 75901-970 Rio Verde-GO, <frpires@fesurv.br>
Residuos solidos Ciclagem nutrientes Alternativa inciniração Compostagem Digestão anaeróbica Biogás + Residuos estável Estratêgia de biorremediação Fertilizante Baixa liberação
Compostagem • Apresentação do trabalho de Cristina Santi, Mestrado em Biotecnologia
Eficiência dos processos Uso alternativo de enzimas- tornou muitos processos ambientalmente corretos mais limpos (clean tech) ENZIMAS – 1) Não são toxicas 2) Biodegradáveis 3) Funcionam em condições moderadas de temperatura 4) Processos são mais economicos energéticamente e em recursos
Inovação de produtos Biotecnologia ajudou a produzir NOVOS MATERIAIS com menos impacto no ambiente Bioplásticos Evita o uso de fontes não renováveis (combustíveis fosseis) Plantas transgênicas Resistentes a insetos Microrganismos transgênicos-com capacidade de biorremediar inumeros poluentes
Detecção e monitoramento • Inumeração microganismos- tecnicas de biologia molecular e imunoensaios • Técnicas para detecção microbiana-FISH e outras • Biosensores ( biologicos+ eletronicos)- avaliação de poluentes