Biochar como estratégia para intensificar a produção de biogás e biometano a partir de resíduos da indústria alimentar: estudo experimental e avaliação do ciclo de vida baseado no conceito de biorrefinaria (4Bio)

• Processo: 23/05067-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 31 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
• Pesquisador responsável: Tânia Forster Carneiro
• Beneficiário: Jean Agustin Velásquez Piñas
• Supervisor: Irini Angelidaki
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Technical University of Denmark (DTU), Dinamarca
• Vinculado à bolsa: 21/08696-0 - Biorrefinarias no contexto das indústrias alimentarias e sua abordagem para sustentabilidade: análises energético, técnico-econômico e ambiental baseado na produção de biogás e biometano (ZeWaFFI), BP.PD
• Assunto(s): Tratamento biológico anaeróbio Biocarvão Biogás Biometano Resíduos alimentares Indústria de alimentos Bioeconomia circular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Anaerobic digestion | Biochar | Biogas and Biomethane | circular bioeconomy | Food Industries Biorefinery | Life Cycle Assessment | Resíduos das industrias de alimentos

Resumo

O Brasil precisa aumentar em 40% a produção de alimentos nos próximos dez anos para atender a demanda local e internacional, desempenhando um papel fundamental na gestão adequada de resíduos. Nesse sentido, a digestão anaeróbia surge como uma alternativa para o tratamento adequado dos resíduos orgânicos das indústrias alimentícias, que por sua vez podem gerar energia renovável por meio da produção de biogás e biometano. Por outro lado, o biocarvão, também de biomassa residual, surge como uma alternativa para aumentar a produção de biogás em relação aos sistemas de produção tradicionais. Nesse contexto, o presente projeto de pesquisa busca complementar os estudos do projeto ZeWaFFI por meio da busca de estratégias para intensificar a produção de biogás e biometano por meio da utilização de biocarvão proveniente da pirólise de resíduos da indústria cafeeira obtidos em diferentes temperaturas. Para isso, serão utilizados reatores biodigestores do tipo CSTR, onde serão realizados testes para medir o desempenho da produção de biogás e biometano. Análises TGA, SEM-EDS, XRD e SSA serão realizadas para entender as características e estruturas do biochar e como elas afetam a produção de biogás. Caracterizações relacionadas ao substrato, como TS, VS, pH, TAN, TKN e VFA também serão realizadas para monitorar o desempenho do sistema. Por fim, será realizado um estudo utilizando ferramentas de avaliação do ciclo de vida com os resultados obtidos a fim de conhecer os impactos ambientais do berço ao túmulo da tecnologia de produção de biogás utilizando biocarvão como aditivo. Os resultados serviram como alternativa para melhorar a competitividade das indústrias alimentícias que geram resíduos orgânicos. Além disso, a experiência de intercâmbio contribuirá significativamente para o aprendizado de novos conhecimentos e consolidação da colaboração entre UNICAMP e DTU. (AU)