“O objetivo deste trabalho foi comparar a produção de biohidrogênio utilizando-se glicerol bruto e sacarose como substratos orgânicos”
Promovida há 31 anos consecutivos pela AESabesp – Associação dos Engenheiros da Sabesp, a Fenasan – Feira Nacional de Saneamento e Meio Ambiente é hoje consolidada e reconhecida como uma das mais importantes feiras do setor de saneamento realizadas no Brasil e no exterior. E em caráter simultâneo com o Encontro Técnico da AESabesp – Congresso Nacional de Saneamento e Meio Ambiente é considerada como o maior evento do setor na América Latina.
A Engenheira de Bioprocessos e Biotecnologia (UERGS) e Professora Adjunta do IPH-UFRGS, Maria Cristina de Almeida Silva, apresentou no dia 18 de setembro, “Comparação dos substratos glicerol e sacarose na produção de biohidrogênio”.
Segundo a Engenheira, a energia é essencial para o desenvolvimento econômico e social. Diversas fontes de geração de biocombustíveis têm sido amplamente pesquisadas, e entre as quais a tecnologia envolvendo a utilização de biohidrogênio parece vantajosa. Dentre os possíveis substratos utilizados para a produção de biohidrogênio, estão resíduos e efluentes, e o glicerol, subproduto da fabricação de biodiesel, merece destaque, devido ao seu grande volume produzido. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi comparar a produção de biohidrogênio utilizando-se glicerol bruto e sacarose como substratos orgânicos. Este último foi empregado por ser considerado modelo de biodegradação, permitindo avaliar os resultados obtidos. Para os testes, foram utilizados reatores em batelada, com volume útil de 450 mL. Empregou-se as concentrações de 1,5; 3; 4,5 e 6g/L de ambos os substratos, e fixou-se a concentração de inóculo em 2 g/L, permitindo-se obter quatro relações alimento/microrganismo (A/M) – 0,75; 1,25; 2,25; 3,0. Avaliou-se o volume e a porcentagem de hidrogênio produzido durante todo o experimento, bem como a demanda química de oxigênio (DQO) antes e após os testes.
“Sabe-se que o glicerol bruto pode conter impurezas que podem acarretar a inibição de processos biológicos. Sendo assim, nesse trabalho, o objetivo principal foi avaliar a produção de H2 em testes em batelada, utilizando glicerol bruto como substrato orgânico e comparando os resultados obtidos com sacarose. Este último foi empregado pois é comumente utilizado como modelo de fácil biodegradação. Como objetivos específicos, foram (1) estudar o efeito de diferentes relações alimento e microrganismos (A/M) na produção de H2, (2) avaliar a produção de ácidos graxos voláteis; (3) verificar o rendimento, medido através da produtividade volumétrica de H2 por massa de DQO removida (mL H2/gDQOremovida) dos experimentos realizados”, explicou.
A produção de H2 foi avaliada utilizando-se o parâmetro rendimento, que avaliou a produtividade volumétrica de H2 por massa de DQO removida (mL H2/gDQOremovida). O Gráfico 1 mostra os valores obtidos de produtividade volumétrica de H2 por massa de matéria orgânica removida nos testes. Verifica-se que os maiores rendimentos podem ser observados nas relações A/M de 1,125 para glicerol e 2,25 para sacarose e, com valores de 75 e 68 mL H2/g DQOremovida, respectivamente.
Gráfico 1: Produtividade volumétrica de H2 por massa de matéria orgânica removida obtida utilizando glicerol e sacarose como substrato orgânico, com inoculação direta e natural, nas relações A/M propostas.
Como pode ser visualizado no Gráfico 2, dentre os AGV (ácidos graxos voláteis) avaliados, o ácido acético foi o predominante na fermentação de glicerol e sacarose, salvo algumas exceções. Utilizando glicerol como substrato, este ácido esteve presente em no mínimo de 57% do total de AGV gerados. Já quando a sacarose foi empregada, em A/M de 1,5 e 2,25; o percentual deste ácido foi de 40 e 45%, respectivamente. Nas demais relações, esta proporção foi acima de 50%.
Gráfico 2: Distribuição percentual mássica dos AGV produzidos, conforme cada relação A/M proposta, com glicerol (A) e sacarose (B).
Maria Cristina Silva salientou que de uma forma geral, os resultados obtidos mostraram que o glicerol bruto disponível para a realização dos testes possui potencial para a produção de H2 e ácidos graxos voláteis, apresentando desempenho semelhante e até superior ao obtido com a sacarose. Destaca-se a relação A/M 1,5 para glicerol, que obteve o maior rendimento de produção de H2, aliado a maior produção de ácido acético, subproduto relacionado a produção do gás de interesse. Já para sacarose, o maior rendimento de produção de H2 foi obtido na relação 2,25. Entretanto, esta relação foi a que obteve a menor proporção de ácido acético e butírico.
“O glicerol apresentou resultados satisfatórios nos testes em batelada realizados neste trabalho. Os AGV predominantes foram os ácidos acético e butírico, e o rendimento obtido foi próximo e até superior ao obtido com sacarose, “concluiu.
Referência: Maria Cristina de Almeida Silva e Luiz Olinto Monteggia
Gheorge Patrick Iwaki
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