Integração da digestão anaeróbia da vinhaça de cana-de-açúcar com o cultivo de microalgas

• Processo: 24/10992-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Saneamento Ambiental
• Pesquisador responsável: Marcelo Zaiat
• Beneficiário: Juliano Curi de Siqueira
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/10615-1 - Consolidação do conceito de biorrefinaria aplicado ao tratamento biológico de águas residuárias e de resíduos sólidos, AP.TEM
• Assunto(s): Alcalinização Bioenergia Tratamento anaeróbio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: água residuária agroindustrial | alcalinização | bioenergia | codigestão | Indústria Sucroalcooleira | Recuperação de recursos | Processo Anaeróbio

Resumo

A vinhaça de cana-de-açúcar é um subproduto da produção de etanol comumente utilizado na fertirrigação de canaviais. No entanto, a longo prazo, sua aplicação direta no solo pode resultar em impactos ambientais negativos. A digestão anaeróbia consolidou-se como uma técnica que, além de reduzir o potencial poluidor e manter o conteúdo nutricional da vinhaça, permite sua recuperação energética via geração de biogás. Contudo, o elevado requisito de alcalinidade para adequação da vinhaça ao tratamento anaeróbio em alta taxa ainda representa um obstáculo financeiro à aplicação dessa tecnologia em plena escala. Uma solução operacionalmente simples e de baixo custo é a codigestão de vinhaça com substratos orgânicos com potencial alcalinizante, como a biomassa algal. Como alternativa ao cultivo em meio sintético, estudos relatam o crescimento de microalgas em vinhaça biodigerida, o que sugere a possibilidade de combinação de diferentes processos biotecnológicos em uma única planta de tratamento. Com base nesse contexto, este projeto de pesquisa visa responder à seguinte pergunta: é tecnicamente viável a integração da digestão anaeróbia da vinhaça de cana-de-açúcar com a produção de biomassa algal e sua posterior utilização como agente alcalinizante? Nesse aspecto, a metodologia proposta envolverá a condução de ensaios laboratoriais para avaliar a codigestão de vinhaça e biomassa algal cultivada heterotroficamente em vinhaça biodigerida como estratégia para minimizar a adição de agentes alcalinizantes convencionais no pré-tratamento da água residuária. Dessa forma, os resultados derivados do presente projeto poderão fornecer bases para o planejamento de biorrefinarias anaeróbias que incluam sistemas de cultivo algal e, posteriormente, sua implementação em escala ampliada nas indústrias sucroalcooleiras.