Waste2energy: integração das tecnologias supercrítica e digestão anaeróbia para gestão de águas e resíduos alimentares

Resumo

A finalidade deste projeto é estudar o reaproveitamento de resíduos líquidos e sólidos (águas residuárias de lavagem, resíduos de açaí, bagaço de malte, palhas, cascas de frutas, milho) procedentes da indústria de alimentos através do desenvolvimento de um sistema integrado de tratamento e análise utilizando as Tecnologias Supercrítica e de Digestão Anaeróbia. A tecnologia supercrítica utiliza água como solvente ou meio de reação, sendo um processo limpo e sustentável devido às propriedades da água em condições sub/supercrítica de temperatura e pressão. Por outro lado, a tecnologia de digestão anaeróbica pode ser aplicada para reutilização, tratamento e valorização de águas e resíduos ao mesmo tempo em que gera biogás (bio-hidrogênio/metano). Com o intuito de avaliar a integração destas tecnologias propõe-se a montagem de uma unidade experimental composta por dois reatores, hidrólise em água subcrítica seguido de um reator de digestão anaeróbia, que permitirão estudos dos parâmetros operacionais, rendimento de hidrolisados, composição do gás e aspetos técnico-econômicos e ciclo de vida. A inovação deste projeto está no acoplamento de um detetor em linha de açúcares visando obter um hidrolisado final de alta qualidade que será fermentado para produção de etanol 2G e a publicação inédita das principais propriedades do carvão resultante do processo como filtro para processos que necessitam de grande seletividade de compostos. Por outro lado, dependendo do resíduo líquido ou sólido, o reator de digestão também irá inovar trabalhando em linha com o reator de hidrólise para produção de biogás no caso de resíduos lignocelulólicos. Desta forma, o projeto propõe uma unidade experimental capaz de realizar processos de valorização e tratamento das tecnologias de forma independente ou de forma integrada. Os subprodutos obtidos serão avaliados técnico-economicamente seja para a produção de biocombustíveis (etanol 2G) e de biochar de alto valor agregado, seja para a obtenção de um biogás rico em biohidrogênio e/ou metano. Pretende-se desenvolver um processo capaz de valorizar as águas residuárias e os resíduos orgânicos e lignocelulósicos, ao mesmo tempo em que se obtém produtos finais de alto valor agregado, além de produzir bioenergia, relevante quando se considera o desenvolvimento sustentável das indústrias e cidades, diversificação da rede energética do país, promovendo pesquisa com inovação e gerando conhecimento ao combinar rotas de conversão bioquímica e energia. (AU)