Desempenho global de fotobiorreatores híbridos
Resumo
Microalgas são microrganismos fotossintetizantes, os quais apresentam versatilidade de associar os processos de bioconversão de CO2 com a produção paralela de insumos com alto valor agregado. Contudo, o principal problema para a consolidação desses microrganismos está na indisponibilidade de configurações de fotobiorreatores que suportem altos volumes de trabalho, para atender as demandas industriais, sem interferir no desempenho metabólico das culturas. Em face disto, o trabalho teve por objetivos: (i) Caracterizar a performance hidrodinâmica em fotobiorreatores híbridos, (ii) avaliar o desempenho cinético do fotobiorreator híbrido, (ii) definir a capacidade de absorção de CO2 e produção de O2 em fotobiorreatores híbridos, (iv) determinar os perfis de concentração de carbono inorgânico e orgânico nas fases liquida e gasosa dos sistemas, (v) padronizar o método para cálculo de balanço de carbono em fotobiorreatores, (vi) estabelecer o balanço energético do fotobiorreator híbrido, (vii) mensurar a área superficial requerida pelo fotobiorreator híbrido. Os resultados obtidos demonstraram que o fotobiorreator híbrido apresentou desempenho hidrodinâmico adequado, com valores para tempo de mistura de 98 s, tempo de circulação de 39 s, número Reynolds de 2500 e EBRT de 60 s. A microalga Scenedesmus obliquus apresentou desempenho cinético satisfatório, com taxas máximas de consumo de dióxido de carbono e produtividade de biomassa de 76,27 kg/m³/d e 57,19 kg/m³/d, respectivamente. De acordo com a análise do balanço de carbono, os compostos orgânicos voláteis (82,75%) são os principais bioprodutos formados. Finalmente, os resultados evidenciaram o fotobiorreator híbrido como uma configuração potencial para aplicações ambientais e produção de commodities.
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