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Otimização da remoção de matéria orgânica e geração de energia elétrica em células a combustíveis microbianas

Processo: 19/27180-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2020
Vigência (Término): 31 de março de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Saneamento Ambiental
Pesquisador responsável:Marcelo Antunes Nolasco
Beneficiário:Julio Cano
Instituição-sede: Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Eletricidade   Bioenergia   Células de combustível   Novas tecnologias

Resumo

O desenvolvimento de novas tecnologias para suprir a demanda energética e ot ratamento de águas residuárias torna-se cada vez mais relevante. Tendo isto em vista, a célula a combustível microbiana (CCM) emerge como uma alternativa para conversão direta de matéria orgânica em energia elétrica a partir do tratamento de águas residuárias. No entanto, a geração de energia a ser obtida em CCMs apresenta ainda desafios científicos que permitam obter uma melhor tecnologia. Assim, o presente estudo busca compreender melhor estes desafios para aperfeiçoar e otimizar a geração de eletricidade em reatores bioeletroquímicos. O estudo realizar-se-à com um protótipo de CCM tubular, em escala de bancada desenvolvido em nosso grupo de pesquisa,aplicado ao tratamento de efluente sintético simulando água residuária com alta carga orgânica. Quatro CCMs (R1, R2, R3 e R4) serão operadas sob fluxo contínuo, onde serão estudadas em 3 condições/fases distintas unidades R1 e R2 temperatura ambiente,R3 e R4 à 55º C. Na fase 2 R3 e R4 serão submetidas a uma vazão de 516 mL.d com finalidade de avaliar a influência na eficiência coumlombiana e potencial da CCM. Na fase 3 os quatro reatores serão operados com efluente à 10 gDQO.L-1 tendo suas características de operação mantidas. A avaliação da eficiência de tratamento de efluente será avaliada mediante análise de parâmetros físico-químicos. Amostras de biofilme aderidas ao ânodo e ao cátodo serão coletadas ao final da terceira fase, onde será realizada a extração de DNA e o posterior sequenciamento. Assim espera-se obter resultados que contribuam para o escalonamento do sistema e do aumento da eficiência no tratamento de água residuária com a s consequente geração de bioeletricidade. (AU)