Novas perspectivas para a produção de biogás: biometanação in situ aliada ao tratamento de efluentes de papel e celulose em reator anaeróbio para redução da pegada de carbono

• Processo: 23/10798-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Maria Bernadete Amâncio Varesche
• Beneficiário: Caroline Varella Rodrigues
• Supervisor: Marcell Nikolausz
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Helmholtz Association, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 20/15988-5 - Biorrefinaria aplicada à gestão de resíduos do processamento do café codigeridos em resíduos industriais para a geração de biogás, BP.PD
• Assunto(s): Biologia molecular Águas residuárias Biometano Digestão anaeróbia Microbiologia aplicada Bioenergia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: águas residuárias | Biologia molecular | Biometano | Digestão Anaeróbia | Recuperação Energética | Geração de Bioenergia e Microbiologia Aplicada

Resumo

A indústria de papel e celulose é intensiva em energia e produz uma quantidade significativa de efluentes que devem ser tratados em plantas específicas antes de serem lançados no meio ambiente. Uma quantidade considerável de emissão de gases de efeito estufa (GEE) está associada direta e indiretamente a várias partes dessa produção industrial. As soluções inovadoras para tratamento de águas residuais neste setor oferecem uma vantagem ao permitir a recuperação do conteúdo energético na forma de gás metano (CH4) através de processos de digestão anaeróbia, tornando-se um método atraente para este setor. Recentemente, novas abordagens para tratamentos anaeróbios visando maiores rendimentos de geração de biogás aumentaram as perspectivas de seu uso neste setor. Grupos de pesquisa têm estudado novas formas de aumentar a produção de CH4 na biometanação in situ por meio da adição de H2. Portanto, o objetivo deste projeto consiste na operação de reatores contínuos EGSB (Expanded Granular Sludge Blanket) através da injeção direta de H2, tratando o efluente da fábrica de celulose e papel, visando aumentar a geração de CH4 com a concomitante redução de CO2 . Para isso, será estudada a melhor condição para potencializar a atividade de archaea metanogênica hidrogenotrófica que desempenhará o papel de utilizar H2 como doador de elétrons para a redução de CO2 a CH4. Concomitantemente à produção de CH4, também serão avaliadas as taxas de remoção de matéria orgânica do efluente líquido proveniente de uma empresa papeleira. Portanto, espera-se que um profundo entendimento dos fundamentos dos processos de biometanização in situ permita a exploração eficiente do metabolismo metanogênico das archaea, abrindo novas perspectivas para atender simultaneamente à necessidade de tratamento de águas residuais com a crescente demanda por energia limpa e sustentável. (AU)