BR 10 2017 017381 0 - Produção de biohidrogênio a partir dos resíduos do açaí (sementes e ráquilas) em reatores anaeróbios em batelada
Produzir hidrogênio a partir da utilização das sementes e ráquilas de açaí. A utilização dessa biomassa pré-hidrolisada presente em maior quantidade na região norte e nordeste do Brasil surge como alternativa para a produção de energia renovável e minimização de impactos ambientais gerados pelo seu descarte incorreto, e também do inóculo lodo de reator anaeróbio de estação de tratamento de esgoto doméstico (ETE) utilizado nos reatores. O procedimento consiste em obtenção e preparo da biomassa antes de colocá-la nos reatores, utilização de pré-tratamentos alcalino (NaOH), pré-tratamento térmico do inóculo, incubação e cromatografia gasosa.
Número do Pedido: BR 10 2017 017381 0
Área / Categoria: Ciências Exatas e da Terra
Problema Resolvido: A busca por fontes de energia para suprir as necessidades energéticas globais aumenta cada vez mais com o crescimento populacional, sendo um dos objetivos principais, diante desse cenário, a substituição dos combustíveis fósseis por fontes de energia renováveis. Além disso, a preservação ambiental é um dos fatores que influenciam diretamente nessa busca, tendo em vista que os efeitos de combustíveis produzidos por fontes não renováveis causam um maior impacto ambiental. Neste sentido o estudo do uso da biomassa como fonte de energia limpa e renovável tem sido desenvolvido e aprimorado. A biomassa pode ser definida como qualquer matéria orgânica proveniente de fontes vegetais ou animais que pode ser convertida em energia. São recursos renováveis, formados periodicamente, não tendo o tempo como um fator limitante à produção, como acontece com os combustíveis fósseis. Já a biomassa lignocelulósica consiste em resíduos agroindustriais e matéria orgânica gerados diretamente de fontes vegetais ou resultantes de seu processamento. Na Terra o hidrogênio está quase que plenamente na forma de compostos, representando, aproximadamente 70 % da superfície do planeta, sendo considerado o elemento mais abundante do universo. Sendo chamado de “ar inflamável”, o mesmo foi identificado pela primeira vez pelo cientista britânico Henry Cavendish em 1776. Além disso, sua capacidade de gerar apenas água em sua combustão e seu alto rendimento são características essenciais e devido a estas, ele apresenta-se com uma alternativa promissora para fonte de energia renovável. A obtenção de hidrogênio é bastante flexível, sendo assim, existem vários métodos neste sentido, dentre eles destacam-se os processos físicos ou químicos e também os biológicos. Devido à possibilidade de utilização de fontes renováveis de energia, a obtenção por via microbiana vem ganhando bastante destaque, pois através desta ocorre o reaproveitamento de materiais residuais, tendo como consequência a diminuição da quantidade de subprodutos armazenados nas indústrias, evitando-se o descarte inadequado desses resíduos no meio ambiente. Para estes processos biológicos temos a fermentação anaeróbia e foto-fermentação, que ocasionam menos impactos ambientais e necessitam de menos energia para a produção do gás, o que diminui o custo do processo. A fermentação anaeróbia, no entanto, ainda apresenta vantagens em relação aos outros processos, dentre os aspectos mais importantes podemos destacar a simplicidade de execução, taxas mais altas de produção de hidrogênio e a utilização de resíduos de baixo valor como matérias-primas. Os resíduos de biomassa lignocelulósica, são excelentes matérias primas que podem ser utilizadas com esta finalidade, principalmente por ser uma rica fonte de carbono, além disso, pelas altas quantidades que são geradas anualmente desse tipo de resíduo, estando por volta de 220 bilhões de toneladas, mesmo produzindo através desse método baixas taxas de H2, ocasionados pela dificuldade que as bactérias encontram de digerir a celulose presente na camada lignocelulósica, o que pode ser corrigido a partir da realização de pré-tratamento da biomassa antes da fermentação. Assim, o processo de digestão anaeróbia apresenta-se como uma interessante opção de tratamento de efluentes, tanto no controle da poluição, quanto na possibilidade de recuperação de energia. Desta forma, o presente estudo visa avaliar a sacarificação dos resíduos do açaí, utilizando o pré-tratamento alcalino, e a produção de hidrogênio através da fermentação natural em reatores anaeróbios em batelada a partir desses resíduos. Os mesmos são compostos de sementes e ráquilas, estando à utilização dos reatores anaeróbios diretamente ligada ao fato de apresentarem alta eficiência para a produção de hidrogênio e curto tempo de detenção.
Aplicações / Vantagens:
A utilização do processo da digestão anaeróbia para produzir energia renovável a partir da biomassa verde (resíduos do açaí) e tratar o efluente que seria descartado de forma incorreta no meio ambiente, atua no campo da Engenharia Sanitária.
Data de Concessão: 07/04/2026
Data de depósito do pedido: 14/08/2017
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável:
