Hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar para a produção de hidrogênio e biogás com biomassa suspensa e imobilizada em nanocoatings

• Processo: 13/20196-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2014
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Maria Bernadete Amâncio Varesche
• Beneficiário: Juliana Kawanishi Braga
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 09/15984-0 - Produção de bioenergia no tratamento de águas residuárias e adequação ambiental dos efluentes e resíduos gerados, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 14/11851-4 - Hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar para a produção de hidrogênio em condição mesofílica, BE.EP.PD
• Assunto(s): Metano Pirosequenciamento Cana-de-açúcar Hidrogênio Biogás
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aspergilus niger | Ensaio em batelada | Metano | nanocoating | pirosequenciamento | Produção de bioenergia

Resumo

Resíduos lignocelulósicos, como o bagaço de cana-de-açúcar, são fontes abundantes de carboidratos e a sua bioconversão tem recebido grande atenção. Sabe-se que a produção biológica de hidrogênio e biogás a partir da cana-de-açúcar torna o processo economicamente competitivo já que são fontes de carboidratos de baixo custo. Tendo em vista que o Estado de São Paulo é o maior processador de cana-de-açúcar do Brasil e que esta atividade gera grande quantidade de resíduos ricos em carboidratos, especialmente, o bagaço de cana, neste estudo será avaliada a sua utilização como substrato para a produção de hidrogênio e biogás (CO2 e CH4). Para a execução desse projeto pretende-se realizar a hidrólise do bagaço utilizando o fungo Aspergillus niger (etapa 1), bem como, a explosão a vapor. Ensaios em condição fermentativa para produção de H2 (etapa 2) e fermentativa-metanogênica para produção de biogás (etapa 3) serão realizados com o hidrolisado do bagaço de cana-de-açúcar e com o substrato final da etapa 2, respectivamente. Os inóculos para os ensaios fermentativos e fermentativos-metanogênicos serão provenientes de diferentes origens; ou seja, no primeiro caso, será usada biomassa enriquecida de bactérias fermentativas. No segundo caso, será usado inóculo proveniente de reator UASB mesófilo da avícola DAKAR (Tietê - SP). Substrato sintético similar ao ensaio da etapa 2 será utilizado em ensaio de produção de H2 com bactérias imobilizadas em nanocoatings em reator de fluxo contínuo (etapa 4). Por fim, será realizada caracterização microbiana por análises microbiológicas de microscopia e Biologia Molecular (PCR/DGGE, seqüenciamento do RNAr 16S e Pirosequenciamento). (AU)

Publicações científicas

(4)

(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)

BRAGA, JULIANA K.; ABREU, ANGELA A.; MOTTERAN, FABRICIO; PEREIRA, MARIA ALCINA; ALVES, MARIA MADALENA; VARESCHE, MARIA BERNADETE A.. Hydrogen Production by Clostridium cellulolyticum a Cellulolytic and Hydrogen-Producing Bacteria Using Sugarcane Bagasse. WASTE AND BIOMASS VALORIZATION, v. 10, n. 4, p. 827-837, APR 2019. (13/20196-7)

BRAGA, JULIANA KAWANISHI; STANCARI, RAFAELA ARANTES; MOTTERAN, FABRICIO; MALAVAZI, IRAN; VARESCHE, MARIA BERNADETE AMANCIO. etals addition for enhanced hydrogen, acetic and butyric acids production from cellulosic substrates by Clostridium butyricu. BIOMASS & BIOENERGY, v. 150, JUL 2021. (09/15984-0, 13/20196-7)

BRAGA, JULIANA K.; MOTTERAN, FABRICIO; SAKAMOTO, ISABEL K.; VARESCHE, MARIA BERNADETE A.. Bacterial and archaeal community structure involved in biofuels production using hydrothermal- and enzymatic-pretreated sugarcane bagasse for an improvement in hydrogen and methane production. SUSTAINABLE ENERGY & FUELS, v. 2, n. 12, p. 2644-2660, DEC 1 2018. (09/15984-0, 13/20196-7)

BRAGA, JULIANA K.; SOARES, LAIS A.; MOTTERAN, FABRICIO; SAKAMOTO, ISABEL KIMIKO; VARESCHE, MARIA BERNADETE A.. Effect of 2-bromoethanesulfonate on anaerobic consortium to enhance hydrogen production utilizing sugarcane bagasse. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 41, n. 48, p. 22812-22823, DEC 28 2016. (13/20196-7)