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Produção biológica de hidrogênio por cultura mista utilizando o bagaço da cana de açúcar como substrato

Processo: 10/11901-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de janeiro de 2011 - 31 de dezembro de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Pesquisador responsável:Valeria Reginatto Spiller
Beneficiário:Valeria Reginatto Spiller
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Pesq. associados: Regina Vasconcellos Antonio
Assunto(s):Energia renovável  Bio-hidrogênio  Bagaço de cana-de-açúcar  Resíduos agroindustriais 

Resumo

Este projeto visa à produção de hidrogênio, um combustível limpo, alternativo aos combustíveis fósseis, pois sua combustão produz principalmente H2O. Este gás será produzido biologicamente, através da fermentação de carboidratos. Sabe-se que a produção biológica de hidrogênio (biohidrogênio) somente se torna economicamente competitiva, se as fontes de carboidratos forem de baixo custo, como os resíduos da agroindústria. Tendo em vista que o Estado de São Paulo é o maior processador de cana de açúcar do Brasil e que esta atividade gera uma grande quantidade de resíduos ricos em carboidratos, especialmente o bagaço de cana, será estudada a sua utilização como substrato para a produção de biohidrogênio. Entretanto, o carboidrato presente no bagaço deverá ser disponibilizado para a sua aplicação na fermentação. Neste projeto será realizada uma otimização da hidrólise do bagaço utilizando um planejamento experimental, tendo como variáveis a granulometria, a concentração do ácido, o tempo e a temperatura do tratamento. Como inóculo será utilizada cultura mista, ou seja, lodo de um sistema anaeróbio de tratamento de efluentes, submetido a diferentes tipos de pré-tratamentos para o enriquecimento de bactérias produtoras de hidrogênio. As condições adequadas à produção de hidrogênio por fermentação, tais com relação inicial substrato/microrganismo (So/Xo) e temperatura (35 e 50°C) empregando o bagaço de cana como fonte de carbono, serão investigadas em testes anaeróbios em batelada. A operação de biorreatores por longos períodos, a partir das condições estabelecidas nos testes em batelada, permitirá obter informações a respeito da possibilidade de produção estável de biohidrogênio a partir deste substrato. Além disso, será realizado o acompanhamento da microbiota presente nos biorreatores, através de ferramenta molecular baseada no DNA, o que permitirá avaliar a variabilidade genética dos principais organismos envolvidos na fermentação. (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)
LAMAISON, FRANCIELE DO CARMO; MAIA DE ANDRADE, PEDRO AVELINO; BIGATON, ADEMIR DURRER; ANDREOTE, FERNANDO DINI; ANTONIO, REGINA VASCONCELLOS; REGINATTO, VALERIA. Long-term effect of acid and heat pretreatment of sludge from a sugarcane vinasse treatment plant on the microbial community and on thermophilic biohydrogen production. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 40, n. 41, p. 14124-14133, NOV 2 2015. Citações Web of Science: 8.
SIQUEIRA, MARCOS RECHI; REGINATTO, VALERIA. Inhibition of fermentative H-2 production by hydrolysis byproducts of lignocellulosic substrates. RENEWABLE ENERGY, v. 80, p. 109-116, AUG 2015. Citações Web of Science: 23.
VALERIA REGINATTO; REGINA VASCONCELLOS ANTÔNIO. Fermentative hydrogen production from agroindustrial lignocellulosic substrates. Brazilian Journal of Microbiology, v. 46, n. 2, p. 323-335, Jun. 2015.

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