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Análise dos efeitos da configuração do biorreator e das variáveis de processo nos parâmetros reológicos da biomassa da Chlorella sp ao longo das diversas etapas para a produção dos biocombustíveis

Processo: 16/23416-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
Vigência: 01 de maio de 2017 - 31 de outubro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
Pesquisador responsável:Daniela Helena Pelegrine Guimarães
Beneficiário:Daniela Helena Pelegrine Guimarães
Instituição-sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
Pesq. associados: Bruna Caroline Marques Gonçalves ; Júlio César dos Santos ; Messias Borges Silva ; Rita de Cássia Lacerda Brambilla Rodrigues
Assunto(s):Reologia  Biocombustíveis  Biorrefinarias  Chorume  Microalgas  Chlorella 

Resumo

As microalgas vêm despertando interesse nos cenários energético e ambiental. Sua elevada taxa de proliferação, a não necessidade de terras e de água previamente tratada para cultivo, além do amplo potencial de aproveitamento como fonte de biocombustíveis, no conceito das biorrefinarias, são vantagens que apontam para o sucesso desta pesquisa. O presente projeto apresenta-se como uma continuação de um projeto recém-concluído (Fapesp N.2014/03244-0) e tem por objetivo analisar o comportamento reológico de suspensões da microalga Chlorella sp cultivada em chorume (lixiviado de aterro sanitário), em dois tipos de reator (Raceway e Air Lift), além de avaliar a obtenção de biodiesel, bioetanol e biogás a partir da biomassa microalgal. Para cada tipo de reator, serão avaliados os efeitos dos fatores: concentração do chorume, concentração de CO2 na corrente gasosa, vazão de aeração no reator e: frequência de rotação do agitador (no caso da Raceway), ou vazão da corrente de alimentação (para o reator tipo Air Lift). Será utilizado o arranjo ortogonal de Taguchi L9 para avaliar os efeitos desses quatro fatores nas seguintes variáveis de resposta: parâmetros reológicos, concentração de biomassa e produtividade em: carboidratos, proteínas e lipídeos. O óleo acumulado nas células microalgais será extraído e analisado em projeto paralelo (Fapesp 2016/00690-5). A biomassa residual será analisada quanto aos parâmetros reológicos e à composição (em cinzas, carboidratos e proteínas). Para obtenção de biomassa em quantidade suficiente para os ensaios de produção do biogás e do bioetanol, as melhores condições de cultivo apontadas pela análise dos resultados do planejamento experimental com relação à produtividade de carboidratos será repetido, para cada tipo de reator. A produção do biogás e do bioetanol será avaliada. Para a realização deste trabalho, será necessário aprimorar a infraestrutura do Laboratório de Engenharia de Microalgas - LEM (Departamento de Engenharia Química - DEQUI) da EEL, através da aquisição de materiais permanentes, de consumo e de serviços de terceiros, contribuindo com os demais projetos, atualmente desenvolvidos na Escola de Engenharia de Lorena (EEL/USP). (AU)

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