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Publicação
Produção de biohidrogénio a partir de diferentes fontes de carbono, por fermentação anaeróbia
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
A actual tendência de consumo exponencial de combustíveis fósseis, para a
satisfação das necessidades energéticas mundiais, terá como consequência uma
diminuição das reservas existentes e um aumento das emissões de gases de efeito
de estufa, tais como CO2, CH4 e N2O.
Perante este cenário, torna-se imperativo reduzir a dependência de combustíveis
fósseis, através da implementação de fontes de energia renovável, de modo a
garantir a sustentabilidade energética a nível mundial. A produção de H2 por via
biológica (bioH2) surge como uma fonte de energia renovável e complementar, com
elevado potencial.
O objectivo principal deste trabalho foi estudar e comparar a utilização de diferentes
fontes de carbono, contidas em resíduos ou subprodutos industriais, como substrato
num processo fermentativo anaeróbio de produção de bioH2. Nomeadamente,
subprodutos da produção de biodiesel (glicerol em bruto), hidrolisados de pasta de
papel (resíduos lenhocelolósicos) e de biomassa microalgal (Scenedesmus
oblíquus).
Numa primeira fase, com vista a estabelecer e optimizar condições físico-químicas e
operacionais, estudou-se o efeito de parâmetros influentes no desenvolvimento do
processo, como a metodologia de inoculação e a concentração do inóculo e a
metodologia de recolha da fase gasosa produzida em reactores encapsulados.
Definidos os procedimentos e as condições óptimas, passou-se à segunda fase do
trabalho, em que se avaliaram parâmetros de resposta importantes do processo,
como o tempo necessário para o sistema atingir o equilíbrio e a velocidade de
produção de H2, para cada um dos substratos em estudo. Em todos os ensaios
procedeu-se à análise qualitativa e quantitativa da fase gasosa produzida e da fase
líquida resultante da fermentação, por cromatografia gasosa e HPLC,
respectivamente, para uma melhor interpretação do desempenho Enterobacter
aerogenes na presença de cada tipo de substrato.
Os resultados obtidos mostraram que a bactéria foi eficiente na conversão dos três
substratos utilizados, em bioH2, embora com valores de taxa de produção de H2 e de
rendimento global do processo claramente distintos. De facto, os valores mais
elevados atingidos para a velocidade e rendimento de produção de H2 foram,respectivamente, de 12,5 mL/h e 0,38 L/gSubstrato consumido, quando se utilizou o glicerol
em bruto como fonte de carbono. Para os hidrolisados da pasta de papel e biomassa
microalgal, registaram-se rendimentos de produção de H2 na ordem dos 0,13 e 0,02
L/gSubstrato consumido, respectivamente.
Descrição
Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia
Palavras-chave
Biohidrogénio Enterobacter aerogenes Fermentação anaeróbia Glicerol em bruto Microalgas Resíduos lenhocelolósicos