IMPLICACOES INDUSTRIAIS E ECONOMICAS DOS BIOFILMES

Os biofilmes no campo industrial estão implicados em diversos âmbitos constituindo-se num inimigo quando estão envolvidos no biofouling ou num aliado quando se utilizam em biorremediação.

Este artigo provem do time de monografias em Economia Ambiental da Monografia AD

Quanto aos problemas associados com a formação de biofilmes se encontra o biofouling que é a contaminação produzida por atividade microbiana sobre diferentes superfícies, que gera corrosão de equipamentos, capacetes de barcos, tubagens e de campos petroleiros.

À nação americana estes problemas associados com os biofilmes custam anualmente bilhões de dólares18,19.

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A corrosão dos metais por biofilmes é ocasionada pela atividade metabólica de consórcios bacterianos formados em muitos casos por bactérias sulfato redutoras (BSR) e pelas características próprias da superfície do material que permite o crescimento delas20.

Assim mesmo, na extração e armazenamento do petróleo os biofilmes compostos por BSR produzem grandes quantidades de ácido sulfídrico e faz que o cru seja um produto de menor rendimento.

Nos oleodutos e em geral, em todas as tubagens, a formação de biofilmes como comunidades viscosas ocasiona o tamponamento de filtros e orifícios destas estruturas produzindo traumatismos ao fluido normal. Os problemas do biofouling afetam economicamente à indústria produtora de papel22 pelo desenvolvimento destes complexos microbianos sobre a maquinaria e às fábricas que possuem torres de esfriamento de águas23 onde todo o sistema se pode ver obstruído.

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De outro lado os biofilmes tomam um papel muito importante na biorremediação, onde transformam agentes contaminantes a formas menos daninhas. A biorremediação se pode dar em diferentes palcos os mais comuns são:

- Biorremediação de águas residuais. As águas residuais domésticas e industriais são ricas em materiais orgânicos e devem ser tratadas de alguma forma antes de devolvê-las ao ambiente. Os processos para o tratamento das águas residuais são praticamente sistemas de cultivo microbiano em grande escala que utilizam biofilmes nos quais as substâncias orgânicas dos refugos se degradam a dióxido de carbono, gás metano e outros nutrientes inorgânicos24.

A água residual se trata dentro do fundo de um tanque onde se põe em contato com lodos ou agregados de biofilmes unidos a partículas muito pequenas. A degradação anaeróbica dos substratos orgânicos ocorre no leito do lodo e ali mesmo se gera gás metano como um dos produtos finais; este gás tem uma utilidade valiosa porque pode ser coletado por um sistema de tubagens para gerar energia25.

Ademais, em muitos países como o Brasil o resíduo sólido do lodo que consiste em material não digerível e células bacterianas, elimina-se periodicamente e se seca para ser utilizado como adubo para a terra26.

- Biorremediação de solos e águas subterrâneas. Quando os solos ou as águas se contaminam com hidrocarbonetos como o petróleo, os biofilmes cumprem um papel fundamental em sua biorremediação. As bactérias oxidantes dos hidrocarbonetos são capazes de aderir-se às gotas insolúveis de petróleo e de conseguir a dispersão da capa27.

Estes biofilmes estão conformados basicamente por espécies de Pseudomonas, corinebacterias, micobacterias e alguns fermentos. No entanto, para o bom desempenho do biofilme se requerem condições especiais de oxigênio, temperatura, PH, nutrientes, sem as quais a biorremediação não se produz.

Do mesmo modo se procura resolver com a utilização de biofilmes28,29 a contaminação das águas subterrâneas com substâncias como alcanos e alquenos clorados usados como solventes de limpeza.

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Para isto se desenvolveram as biobarreiras que consistem em acúmulos de biofilmes que formam uma barreira impermeável para o fluxo da água contaminada a outros sistemas. O desempenho do biofilme dependerá das mesmas condições que se mencionaram antes.

Outros sistemas que se utilizaram com sucesso no processo de biorremediação, são os biofiltros que evitam a contaminação do ar dada por compostos orgânicos voláteis provenientes das grandes empresas químicas e das estaciones estações de tratamento de água de águas residuais.

No biofiltro as comunidades microbianas crescem sobre a superfície de um suporte pelo geral de plástico, através do qual passa o ar contaminado. Os compostos solúveis no gás entram no biofilme e ficam disponíveis para sua biodegradação, gerando-se produtos não tóxicos. A principal vantagem de um sistema de biofiltro sobre outras alternativas de controle da contaminação do ar, são os baixos custos de investimento e exploração, as baixas necessidades de energia e a ausência de subprodutos e resíduos que requeiram um tratamento posterior.Na piscicultura a utilidade dos biofiltros está na decomposição do amoníaco gerado pelos peixes como produto de sua alimentação30.

Os biofilmes apresentam outro campo de interesse para os pesquisadores, os biolixiviados. Estes são líquidos gerados a partir da decomposição de material orgânico por biofilmes que se utilizam para combater agentes externos daninhos.