Investigação dos impactos da redução de sulfato na atividade hidrogenogênica durante a fermentação termofílica da vinhaça de cana-de-açúcar

• Processo: 20/03429-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2020
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Marcelo Zaiat
• Beneficiário: Michael Antonio Piffer
• 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): Digestão anaeróbia Setor sucroenergético Bioenergia Bio-hidrogênio Tratamento de águas residuárias Reatores anaeróbios em bateladas sequenciais Fermentação Enzimas termofílicas Vinhaça Cana-de-açúcar
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioenergia | Digestão Anaeróbia | Redução de Sulfato | Biodigestão anaeróbia

Resumo

Um dos maiores desafios do setor sucroenergético brasileiro consiste no gerenciamento da vinhaça oriunda do processo de produção do etanol. Recentemente, têm sido desenvolvidas tecnologias pautadas na sustentabilidade desse processo onde pode-se concomitantemente tratar a vinhaça e recuperar energia na forma de biogás para fornecer energia na planta da própria usina. Entretanto, as elevadas concentrações de sulfato comumente encontradas na vinhaça acabam por afetar diretamente as rotas metabólicas da digestão anaeróbia e consequentemente a produção do biogás. Além de, reduzir a geração de metano significativamente o sulfato também acaba por contaminar esse biogás com gás sulfeto que pode ser até mesmo corrosivo. A purificação do biogás possui um custo muito elevado tornando o processo inviável financeiramente. Dessa forma, por meio desse projeto e de estudos realizados no Laboratório de Processos Biológicos (LPB) da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC/USP), inclusive pelo próprio autor, busca-se ampliar o entendimento sobre reatores sulfetogênicos-acidogênicos e o impacto da redução desulfato na acidogênese, especificamente sobre a produção de biohidrogênio, uma vez que os estudos desenvolvidos ainda não indicaram o real impacto da sulfetogênese sobre a atividade hidrogenogênica. Espera-se assim, utilizar-se da acidogênese como uma etapa estratégica para a remoção de sulfato. Os experimentos serão conduzidos em reatores em batelada e seguirão um planejamento experimental, a partir do qual também pretende-se estabelecer condições operacionais que favoreçam a sulfetogênese.

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)

PIFFER, MICHAEL ANTONIO; OLIVEIRA, CRISTIANE ARRUDA; BOVIO-WINKLER, PATRICIA; ENG, FELIPE; ETCHEBEHERE, CLAUDIA; ZAIAT, MARCELO; DO NASCIMENTO, CLAUDIO AUGUSTO OLLER; FUESS, LUCAS TADEU. Sulfate- and pH-driven metabolic flexibility in sugarcane vinasse dark fermentation stimulates biohydrogen evolution, sulfidogenesis or homoacetogenesis. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 47, n. 73, p. 21-pg., 2022-08-26. (14/50279-4, 15/06246-7, 20/03429-1, 15/50684-9, 17/00080-5)