INCORPORAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE FERRO NA FERMENTAÇÃO DE CARBOIDRATOS POR Clostridium pasteurianum PARA PROMOVER A OBTENÇÃO DE HIDROGÊNIO

• Processo: 22/12915-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Valeria Reginatto Spiller
• Beneficiário: Danielli Azevedo Monico
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Hidrogênio Bioquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Clostridium pasteurianum | eletrofermentação | Fermentação escura | Hidrogênio | Nanopartículas de ferro | Bioquímica

Resumo

A preocupação com a questão energética tem levado à busca por alternativas que sejam de menor custo e impacto ambiental. O gás hidrogênio tem se mostrado uma boa alternativa, uma vez que é considerado uma fonte limpa de energia, já que sua combustão completa leva à formação de água e energia. Um dos gargalos para a implementação do hidrogênio na matriz energética é a elevada demanda de energia de forma direta ou indireta, o que acaba encarecendo o processo, além de torná-lo dependente de outras fontes energéticas. Uma forma de tornar a produção de hidrogênio mais sustentável é optar por uma via biológica, como a fermentação escura. Este trabalho visa otimizar a produção de hidrogênio pela fermentação de carboidratos utilizando o microrganismo Clostridium pasteurianum, integrando a nanotecnologia, ao utilizar nanopartículas de ferro. Além disso, será estudada a eletrofermentação, tecnologia que consiste em dirigir a fermentação através dos balanços redox e de pH de modo a aumentar a obtenção dos produtos de interesse. Na primeira etapa do projeto, serão investigados os compostos de meio de cultura que provocam melhores efeitos no crescimento do microrganismo e na produção de hidrogênio. Numa segunda etapa, serão sintetizadas nanopartículas de ferro que, posteriormente, serão empregadas no revestimento de eletrodos para realização de ensaios utilizando-as tanto livres como imobilizadas. Na etapa final, serão realizados ensaios de eletrofermentação, nos quais também serão aplicados os eletrodos revestidos com nanopartículas de ferro para verificação dos efeitos provocados tanto pela técnica de eletrofermentação em si, como sua junção com as nanopartículas, na eficiência de produção de hidrogênio.