Produção de Hidrogênio a partir de Papel em Lisímetro via Fermentação Celulolítica

Resumo

A motivação deste estudo que visa a utilização de biorreator para degradação de resíduos sólidos celulósicos com recuperação de energia na forma de hidrogênio é decorrente da possibilidade, já descrita na literatura, de recuperar biogás, por meio da degradação anaeróbia de resíduos sólidos domésticos. Resíduos de papel contém elevado teor de celulose e podem ser usados como substrato orgânico para a produção de gás hidrogênio de segunda geração. A possibilidade de utilização de papel, ou lodo de papel, para a produção de hidrogênio já foi avaliada, anteriormente, com sucesso, fazendo-se o uso consórcios de bactérias, pré-tratamentos do substrato e operações em reator em batelada de pequeno porte. A utilização de um biorreator em escala maior para a fermentação de resíduo sólido celulósico com recuperação de energia é interessante com a finalidade de obtenção de melhores rendimentos de hidrogênio. O objetivo desse trabalho é obter biomassa purificada de bactérias celulolíticas e fermentativas a partir do fluido ruminal em condição mesofílica para aplicação em biorreator alimentado com papel limpo, testando-se duas variáveis: teor de umidade e concentração de substrato. Após a definição das melhores condições operacionais para produção de hidrogênio será operado outro biorreator alimentado com papéis de despejo. Durante o período de operação do biorreator serão feitas análises periódicas de gás H2, ácidos orgânicos, alcoóis e acetona. Também serão realizadas as seguintes análises: sólidos totais voláteis, pH, sulfato, demanda química de oxigênio e consumo de substrato. Para caracterização microbiana serão realizadas análises microbiológicas de microscopia (microscopia de luz comum e coloração de Gram) e biologia molecular por meio da caracterização filogenética por pirosequenciamento (plataforma 454 GS-FLX Life Sciences, Roche) para o Domínio Bactéria.