Produção de biohidrogênio a partir de vinhaça acidificada de cana de açúcar em célula de eletrólise microbiana (2020)
- Authors:
- USP affiliated author: SANTOS, EDUARDO TSUJITA XAVIER DOS - EESC
- School: EESC
- Subjects: BIOENERGIA; DIGESTÃO ANAERÓBIA; HIDROGÊNIO
- Keywords: Potencial energético.
- Language: Português
- Abstract: O presente trabalho, propõe analisar a produção de biohidrogênio em célula de eletrólise microbiana utilizando vinhaça acidificada proveniente de reator anaeróbio produtor de hidrogênio como substrato, em fase complementar a digestão anaeróbia, apresentando uma nova possibilidade de tratamento para a vinhaça acidificada. O processo de digestão anaeróbio é limitado termodinamicamente, apresentando taxa teórica máxima é limitada termodinamicamente a 4 mol H2/mol de glicose. Por outro lado, a desidrogenação total atende o limite estequiométrico de 12 mol H2/mol de glicose. Nesse sentido, a célula de eletrólise microbiana é uma alternativa para se recuperar mais energia de águas residuárias, uma vez que essa tecnologia preconiza a utilização de uma pequena quantidade de energia elétrica para inverter a flecha termodinâmica e permitir a produção de hidrogênio a partir de compostos que já se encontram além do limite termodinâmico. Portanto, para este trabalho, foi utilizado uma célula de 250 mL de volume, com ânodo de feltro de carbono e cátodo de tecido de carbono com Pt (0,5 mg/cm2 ) como catalisador, ambos fixados em malha de aço inoxidável, com dimensões 7 cm x 3 cm. Os eletrodos foram inoculados com lodo anaeróbio de reator UASB utilizados para o tratamento de vinhaça. Tanto os eletrodos quanto o inóculo foram submetidos a tratamento térmico visando a eliminação de organismos metanogênicos. O reator foi operado em bateladas de 24 horas, com potencial fixo em cada batelada entre 0,8 e 1,4 V. A CEM apresentou aumento da produção de hidrogênio com o aumento do potencial aplicado, variando de 14,5% a 61%, quando operada em 0,8V e 1,4V, respectivamente. A taxa volumétrica de produção de hidrogênio aumentou conforme o incremento do potencial aplicado, atingindo o valor máxima de 0,153 m³ H2/d.m³, quando o reator foi operado com 1,4 V. A produção de metano foi decrescente conforme o incremento do potencialaplicado, atingindo o valor máxima de 0,153 m³ H2/d.m³, quando o reator foi operado com 1,4 V. A produção de metano foi decrescente conforme o incremento do potencial aplicado, a partir de 0,9 V, a proporção de metano no biogás foi sempre inferior a 4%. Dessa forma, foi possível propor uma nova forma de recuperação energética para a vinhaça acidificada, diferente da produção de metano.
- Imprenta:
- Place of publication: São Carlos
- Date published: 2020
-
ABNT
SANTOS, Eduardo Tsujita Xavier dos. Produção de biohidrogênio a partir de vinhaça acidificada de cana de açúcar em célula de eletrólise microbiana. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2020. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/6ac1c92f-b802-45c7-a1b8-c56b97ba6f3c/Santos_EduardoTsujitaXavier_tcc.pdf. Acesso em: 06 maio 2024. -
APA
Santos, E. T. X. dos. (2020). Produção de biohidrogênio a partir de vinhaça acidificada de cana de açúcar em célula de eletrólise microbiana (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/6ac1c92f-b802-45c7-a1b8-c56b97ba6f3c/Santos_EduardoTsujitaXavier_tcc.pdf -
NLM
Santos ETX dos. Produção de biohidrogênio a partir de vinhaça acidificada de cana de açúcar em célula de eletrólise microbiana [Internet]. 2020 ;[citado 2024 maio 06 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/6ac1c92f-b802-45c7-a1b8-c56b97ba6f3c/Santos_EduardoTsujitaXavier_tcc.pdf -
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Santos ETX dos. Produção de biohidrogênio a partir de vinhaça acidificada de cana de açúcar em célula de eletrólise microbiana [Internet]. 2020 ;[citado 2024 maio 06 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/6ac1c92f-b802-45c7-a1b8-c56b97ba6f3c/Santos_EduardoTsujitaXavier_tcc.pdf
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