Insights into Microalgae Growth Performance Under Varying Blue LED Light Intensities Using the Monod Model Framework

Resumo

Este estudo investiga os efeitos de diferentes intensidades de luz LED azul no desempenho de crescimento e na produção de lipídios da microalga Chlorella vulgaris utilizando o modelo Monod. As culturas foram expostas a oito intensidades de luz, variando de 14,7 a 370 µmol m⁻² s⁻¹ ao longo de 12 dias. Os resultados indicam que, enquanto intensidades mais altas (120 e 370 µmol m⁻² s⁻¹) aumentam os coeficientes de crescimento (0,43-0,60 d⁻¹), o acúmulo ideal de biomassa ocorreu em uma intensidade menor, de 55,5 µmol m⁻² s⁻¹, quando o crescimento é sustentado sem inibição por um período mais longo. Em contraste com as sugestões recentes de uso de intensidades de luz próximas a 200 µmol m⁻² s⁻¹, os resultados sugerem que o crescimento eficiente pode ser alcançado com intensidades de luz mais baixas e com menor consumo de energia, visto que a produção de biomassa com luz LED azul foi aproximadamente 50% maior do que com luz branca. Embora o acúmulo de lipídios celulares tenha sido maior sob luz branca (27%), o aumento na produção de biomassa com luz azul compensa o rendimento total de lipídios. De modo geral, a otimização da intensidade da luz LED azul representa uma estratégia promissora para aumentar a produtividade de microalgas, reduzir o consumo de energia e mitigar os efeitos de potenciais inibidores em sistemas de cultivo.