Produção de bio-hidrogênio a partir da casca de arroz via processo de fermentação escura
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Data
2021-08-30Primeiro coorientador
Silveira, Andressa de Oliveira
Primeiro membro da banca
Carissimi, Elvis
Segundo membro da banca
Santa, Ana Lucia Prieto
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Mostrar registro completoResumo
No mundo contemporâneo, é perceptível a crescente demanda global por energia, a redução de recursos energéticos não renováveis e a preocupação com a qualidade do meio ambiente. É sabido que a demanda por hidrocarbonetos, que é a fonte de energia mais utilizada hoje, supera as reservas previstas para as próximas décadas. Além disso, o impacto ambiental que sua utilização causou é responsável pelo aquecimento global, destruição da camada de ozônio e desaparecimento dos sistemas ecológicos no que algumas pessoas chamam de sexta extinção em massa. Assim, o Bio-hidrogênio (Bio-H2) pode facilitar a descarbonização de certas atividades emissoras de carbono, pois produzido via processo de fermentação escura, é considerado mais viável, ecológico e sustentável, uma vez que não necessita de fonte de energia externa e diversos tipos de biomassas lignocelulósicas podem ser utilizadas como fonte de carbono pelos microrganismos produtoras de hidrogênio (H2). Neste sentido, o objetivo deste trabalho é aproveitar a casca de arroz (CA) e avaliar a produção de Bio-H2 via processo de fermentação escura sob diferentes tipos de inóculo. A CA foi caracterizada, preparada e submetida ao processo de hidrólise ácida com diferentes concentrações de H2SO4 e avaliada a partir do teor de açúcares totais (AT) e concentração dos inibidores. O hidrolisado selecionado foi, então, utilizado como substrato no processo de fermentação escura, empregando-se dois diferentes tipos de lodo, o lodo anaeróbico granulado (LAG) e lodo do tanque séptico (LTS), como inóculo. Os ensaios de fermentação escura foram conduzidos no reator com razão substrato/inóculo de 9 na de temperatura meia de 35,8 °C e do pH inicial neutro (6,5 - 7) e monitorados por um período de 29 ± 1h aproximadamente. A condição experimental que apresentou maior recuperação de açúcares totais foi o pré-tratamento ácido ao 1% v/v H2SO4. Nessa condição, a recuperação de AT foi 201g kg CA-1 e as concentrações dos inibidores foram menores do limite de quantificação de 0,005 g L-1 para o furfural e 0,0005 g L-1 para o 5-HMF. Para a produção e rendimento máximo do Bio-H2 foi de 5,37 mL g CA-1 e 0,179 mL H2 h-1 g CA-1, respetivamente. Por fim, conclui-se que o hidrolisado (1% v/v H2SO4) como substrato e LAG como inóculo apresentou características apropriadas para produção de Bio-H2 via processo de fermentação escura, levando a resultados promissores quanto comparados à literatura.
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