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Hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar para produção de hidrogênio em condições mesófila e termófila

Processo: 13/22346-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2014
Vigência (Término): 31 de julho de 2017
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Maria Bernadete Amâncio Varesche
Beneficiário:Laís Américo Soares
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
Assunto(s):Hidrogênio   Cana-de-açúcar   Bagaços   Biomassa

Resumo

Os resíduos lignocelulósicos têm sido considerados importantes substratos para produção biológica de hidrogênio, uma vez que são altamente produzidos, porém, subutilizados. O bagaço de cana-de-açúcar, por exemplo, pode ser usado como fonte de carbono em processo fermentativo. No entanto, devido as características estruturais dessa biomassa faz-se necessário o uso de pré-tratamento para disponibilizar açúcares aos microrganismos. Neste trabalho, o bagaço de cana-de-açúcar será usado com e sem hidrólise por explosão a vapor. O consórcio microbiano celulolítico mesófilo e termófilo será proveniente de amostra de solo e de reator UASB, respectivamente as quais serão submetidas a controle de pH, principalmente, para a segunda fonte de inóculo, para inviabilizar o crescimento de arquéias metanogênicas, favorecendo a produção de hidrogênio. O enriquecimento dessas biomassas será realizado separadamente usando meio de cultura celulósico anaeróbio. Os ensaios serão realizados em reatores em batelada em diferentes concentrações (0.5 g; 1.5 g e 2.0 g) do bagaço de cana-de-açúcar, com e sem tratamento por explosão a vapor, em condição termófila (55o C) e mesófila (37o C). Ensaios com glicose serão realizados em ambas as temperaturas como condição controle. A produção de hidrogênio, bem como, dos demais produtos da fermentação, será avaliada por cromatografia gasosa e líquida, respectivamente. Análises de sólidos totais voláteis, pH, Demanda Química de Oxigênio (DQO) e consumo de substrato serão realizadas durante os ensaios em reator em batelada. Caracterização dos microrganismos do Domínio Bacteria será realizada por meio de exames microscópicos, além da aplicação de técnicas de Biologia molecular, tais como, clonagem e sequenciamento do gene RNAr 16S. (AU)

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Publicações científicas (5)
(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)
SOARES, LAIS AMERICO; SILVA RABELO, CAMILA ABREU B.; SAKAMOTO, ISABEL KIMIKO; SILVA, EDSON LUIS; VARESCHE, MARIA BERNADETE AMANCIO. Screening and Bioprospecting of Anaerobic Consortia for Biofuel Production Enhancement from Sugarcane Bagasse. Applied Biochemistry and Biotechnology, v. 190, n. 1, p. 232-251, JAN 2020. Citações Web of Science: 0.
SOARES, L. A.; RABELO, C. A. B. S.; DELFORNO, T. P.; SILVA, E. L.; VARESCHE, M. B. A. Experimental design and syntrophic microbial pathways for biofuel production from sugarcane bagasse under thermophilic condition. RENEWABLE ENERGY, v. 140, p. 852-861, SEP 2019. Citações Web of Science: 0.
SOARES, LAIS AMERICO; BRAGA, JULIANA KAWANISH; MOTTERAN, FABRICIO; SAKAMOTO, ISABEL KIMIKO; SANTIAGO MONTEIRO, PATRICIA APARECIDA; SELEGHIM, JR., PAULO; AMANCIO VARESCHE, MARIA BERNADETE. Bioconversion of Sugarcane Bagasse into Value-Added Products by Bioaugmentation of Endogenous Cellulolytic and Fermentative Communities. WASTE AND BIOMASS VALORIZATION, v. 10, n. 7, p. 1899-1912, JUL 2019. Citações Web of Science: 3.
SOARES, LAIS AMERICO; BORGES SILVA RABELO, CAMILA ABREU; SAKAMOTO, ISABEL KIMIKO; DELFORNO, TIAGO PALADINO; SILVA, EDSON LUIS; AMANCIO VARESCHE, MARIA BERNADETE. Metagenomic analysis and optimization of hydrogen production from sugarcane bagasse. BIOMASS & BIOENERGY, v. 117, p. 78-85, OCT 2018. Citações Web of Science: 2.
SOARES, LAIS AMERICO; BRAGA, JULIANA KAWANISHI; MOTTERAN, FABRICIO; SAKAMOTO, ISABEL KIMIKO; SILVA, EDSON LUIZ; AMANCIO VARESCHE, MARIA BERNADETE. Design and optimization of hydrogen production from hydrothermally pretreated sugarcane bagasse using response surface methodology. WATER SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 76, n. 1, p. 95-105, JUL 2017. Citações Web of Science: 6.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
SOARES, Laís Américo. Bioconversão anaeróbia do bagaço de cana-de-açúcar em produtos de valor biotecnológico em condição termofílica e mesofílica. 2017. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos São Carlos.

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