Tratamento de corantes em processos foto-consorciados com geração de energia em biocélulas microbianas

• Processo: 18/05454-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Adalgisa Rodrigues de Andrade
• Beneficiário: Érica Janaina Rodrigues de Almeida
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Energia renovável Bioenergia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biocélulas microbianas | bioenergia | ecotoxicologia ambiental | Fontes Renováveis de Energia | tratamento de azo corantes têxteis | Geração de bioenergia a partir de fontes renováveis

Resumo

A escassez de recursos hídricos e a demanda por energia elétrica aumentaram drasticamente nas últimas décadas. Nesse contexto, a remoção eficiente de corantes de efluentes têxteis é um dos problemas ambientais mais desafiadores da atualidade, pois, águas residuárias contendo corantes quando descartadas incorretamente, prejudicam os ambientes aquáticos devido à sua intensa coloração e toxicidade. As tecnologias atuais de tratamento de águas têm limitações devido principalmente ao seu alto custo energético. Entretanto, nos últimos anos as biocélulas microbianas têm chamado a atenção da comunidade científica, para a uso da atividade bioeletrocatalítica de micro-organismos em converter a energia química presente em substratos orgânicos ou resíduos em energia elétrica. Essa tecnologia, baseia-se no aproveitamento da capacidade dos micro-organismos realizarem transferência eletrônicas extracelulares, para um eletrodo sólido, gerando energia in situ no sistema. Sendo assim, o foco desta pesquisa é o desenvolvimento de um sistema de tratamento do azo corantes tais como o Acid Orange 7, sob condição anaeróbia, por um processo foto-consorciado com geração de energia em biocélulas microbianas. Considerando que os subprodutos da degradação de Acid Orange 7 podem ser mais tóxicos do que a molécula inicial e, causar graves danos ao metabolismo dos micro-organismos presentes no bioanodo da célula microbiana, espera-se, que à presença do fotoanodo ajude na degradação desses metabólitos tóxicos e, também ajude à aumentar a eficiência de geração de energia elétrica com o fluxo adicional de elétrons que serão fotogerados. Análises da toxicidade aguda com Artemia salina e Lactuca sativa, mutagenicidade à partir do ensaio Salmonella/microssoma (teste de Ames) e genotoxicidade pelo ensaio do cometa, serão realizados antes e após os tratamentos para avaliar o potencial toxicológico desse composto e, avaliar também à capacidade do sistema para degradar e/ou mineralizar as moléculas do azo corante Acid Orange 7.

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)

KIKUTI MANCILIO, LUCCA BONJY; RIBEIRO, GUILHERME AUGUSTO; RODRIGUES DE ALMEIDA, ERICA JANAINA; VIANA DE SIQUEIRA, GUILHERME MARCELINO; ROCHA, RAFAEL SILVA; GUAZZARONI, MARIA-EUGENIA; DE ANDRADE, ADALGISA RODRIGUES; REGINATTO, VALERIA. Adding value to lignocellulosic byproducts by using acetate and p-coumaric acid as substrate in a microbial fuel cell. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 171, NOV 1 2021. (18/05454-3, 19/25432-7, 18/15528-4, 14/50945-4, 18/12471-1, 19/15675-0, 15/04309-1)

ALMEIDA, ERICA JANAINA RODRIGUES DE; HALFELD, GISELE GIOVANNA; REGINATTO, VALERIA; DE ANDRADE, ADALGISA RODRIGUES. Simultaneous energy generation, decolorization, and detoxification of the azo dye Procion Red MX-5B in a microbial fuel cell. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 9, n. 5, OCT 2021. (14/50945-4, 18/05454-3)

HALFELD, GISELE GIOVANNA; RODRIGUES DE ALMEIDA, ERICA JANAINA; REGINATTO, VALERIA; DE ANDRADE, ADALGISA RODRIGUES. Acclimatization of a microbial consortium into a stable biofilm to produce energy and 1,3-propanediol from glycerol in a microbial fuel cell. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 47, n. 49, p. 12-pg., 2022-06-08. (18/05454-3, 21/01134-7, 18/12471-1)