Vinhaça como propulsora de negócios no conceito de biorrefinaria: estratégias para superação de gargalos da digestão anaeróbia para geração de produtos de valor agregado

• Processo: 22/07127-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2025
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Acordo de Cooperação: CONFAP - Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa
• Pesquisador responsável: Márcia Helena Rissato Zamariolli Damianovic
• Beneficiário: Márcia Helena Rissato Zamariolli Damianovic
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Bruna Soares Fernandes ; Fabricio Motteran ; Valéria Del Nery
• Assunto(s): Digestão anaeróbia Biorrefinarias Biogás Vinhaça Reatores anaeróbios Clostridium Processos biotecnológicos Setor sucroenergético
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biogás | biorrefinaria | Digestão anaeróbia em duas fases | Reaproveitamento Energético | recuperação de ácido capróico | Sulfetogênese | Digestão Anaeróbia

Resumo

O processamento de águas residuárias geradas no segmento agroindustrial tem dois grandes objetivos: mitigar efeitos nocivos ao ambiente e produzir subprodutos de valor agregado, convergindo para o conceito de biorrefinaria. No presente projeto de pesquisa propõe-se utilizar um sistema de reatores de alimentação contínua, em escala de bancada, para digestão anaeróbia da vinhaça em duas fases. A primeira fase é destinada à acidogênese e à sulfetogênese, visando a remoção de compostos sulfurosos da fase líquida e a geração de alcalinidade para as fases subsequentes. Na segunda fase da digestão anaeróbia objetiva-se a geração de metano e avaliação da qualidade do efluente. Serão utilizados reatores de leito fixo estruturados em escala de bancada sequenciais, mantidos à temperatura de 30°C. Experimentos paralelos serão realizados em reatores acidogênicos em batelada visando aumentar a concentração de ácido butírico presente na vinhaça in natura, utilizando consórcios microbianos ricos em Clostridium Butyricum. Sequencialmente esse caldo rico em ácido butírico alimentará um reator em batelada, objetivando avaliar o alongamento da cadeia carbônica para produção de ácido capróico, utilizando três inóculos previamente adaptados e enriquecidos sob diferentes condições. O etanol será avaliado como doador de elétrons suplementar ao processo de alongamento de cadeia. Desta forma, se pretende entregar biotecnologias para geração de energia a partir de resíduos, recuperação de subprodutos (ácido capróico) e redução de emissão de poluentes ao ambiente, contribuindo para o desenvolvimento de DNA biotecnológico nas usinas sucroalcooleiras e para a geração de novas oportunidades de negócios. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE ALMEIDA, FELIPE FILGUEIRAS; DE LIMA, FABRICIO; GAVAZZA, SAVIA; MENEZES, OSMAR. Waste-to-resource caproic acid production by anaerobic mixed microbial cultures: A review of recent developments. BIOMASS & BIOENERGY, v. 197, p. 15-pg., 2025-03-14. (22/07127-5)