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Produção de hidrogênio por Anabaena sp. e Chlamydomonas sp. a partir de água residuária como alternativa para produção de combustível renovável

Processo: 18/16948-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2020
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Marcelo Zaiat
Beneficiário:Sarah Regina Vargas
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/06246-7 - Aplicação do conceito de biorrefinaria a estações de tratamento biológico de águas residuárias: o controle da poluição ambiental aliado à recuperação de matéria e energia, AP.TEM
Assunto(s):Bioenergia   Hidrogênio   Cianobactérias   Anabaena   Chlamydomonas   Biocombustíveis   Águas residuárias   Fotólise   Cromatografia a gás

Resumo

É crescente a necessidade do desenvolvimento de novas tecnologias para produção de energia renovável, devido ao possível esgotamento de fontes de combustíveis fósseis e por serem poluentes. Diante disso, vem-se desenvolvendo novos métodos e tecnologias para geração de biocombustíveis, como por exemplo, o hidrogênio. O hidrogênio é carreador energético não poluente, abundante no universo e renovável, e uma maneira eficaz de produzi-lo biologicamente é por meio de microalgas e cianobactérias. Cianobactérias e microalgas são abundantes nos ecossistemas aquáticos e utilizar águas residuárias como seu meio de cultivo poderá proporcionar a produção de hidrogênio e tratamento desta. De acordo com isso, tem-se como objetivo nessa pesquisa produzir hidrogênio com a cianobactéria Anabaena sp. (1448 - UTEX) e Chlamydomonas sp., clorofícea potencial produtora de biohidrogênio, em água residuária, por biofotólise direta ou indireta sob o cultivo da cepa em duas distintas fases. A primeira fase aeróbia, para obtenção de biomassa até metade da fase exponencial, e posteriormente, na segunda fase, anaeróbia, a biomassa é transferida, por centrifugação (2000 rpm por 10 minutos) e lavagem celular (2x), para reatores em batelada e sistema fechado, em água residuária. O melhor resultado será testado em maior escala, em reator anaeróbio contínuo. Durante o cultivo será avaliada produtividade de biomassa e hidrogênio das espécies, subprodutos gerados, bem como análise molecular da comunidade microbiana autóctone em consórcio com Anabaena sp. e Chlamydomonas sp. A detecção de hidrogênio será por cromatografia gasosa e serão avaliados os parâmetros de produção de hidrogênio por meio da modelagem de Gompertz. Ao final da pesquisa, espera-se ter alternativas de energia renovável associada a um tratamento de água residuária eficaz a partir de consórcio microbiano com potencial cepa de cianobactéria e clorofícea. (AU)