Produção de hidrogênio por meio da co-digestão de subprodutos do setor sucroenergético.
Biometano; co-digestão anaeróbica; fermentação
Pernambuco se destaca como um dos estados com maior produção de etanol, na região Nordeste, consequentemente é gerado uma quantidade excessiva de subprodutos do etanol de primeira e segunda geração, como a vinhaça e o hidrolisado hemicelulósico. Desta forma, o aumento progressivo desses materiais de biomassa lignocelulósica colabora com a transição para um sistema de reaproveitamento dessas biomassas em produtos de valor agregado. Este projeto visa o desenvolvimento de processos e produtos integrados para apoiar o desenvolvimento sustentável, inovador nas indústrias do setor sucroenergético de Pernambuco e poderá trazer impacto social positivo com a criação de empregos. Portanto, o objetivo da pesquisa é investigar a produção de biohidrogênio e biogás a partir da biodigestão em duas fases da vinhaça com o hidrolisado hemicelulósico e avaliar o emprego do hidrogênio no processo de biometanação, possibilitanto identificar a qualidade do biometano gerado a partir do hidrogênio obtido da fermentação escura. O consórcio microbiano utilizado para o desenvolvimento da pesquisa foi cedido pela empresa Grupo Petrópolis. A produção de hidrogênio foi realizada em reatores fermentativos em batelada única, com volumes totais de 120 mL a temperatura de 30°C, utilizando vinhaça e hidrolisado de hemicelulose como substratos em diferentes proporções para a produção de hidrogênio, com demanda química de oxigênio da mistura fixada em 7 g/L. Os substratos foram caracterizados por analises físico-químicas e cromatograficamente, previamente ao seu emprego. No ensaio I, em condição mesofílica, foram testadas a mono-digestão da vinhaça (A) e co-digestão da vinhaça com o hidrolisado hemicelulósico (B) para a produção de H2. Os sistemas apresentaram produção de hidrogênio de 101,96 NmL/g DQO e 115,57 NmL/g DQO e porcentagens de 52,85% e 48,18% H2 para os reatores B e A, respectivamente. Deste modo, nos próximos resultados espera-se estabelecer condições de produção de hidrogênio para maiores concentrações de matéria orgânica no substrato, aproximando os efluentes obtidos in natura. O fermentado resultante da condição maior produção de hidrogênio será submetido a produção de biogás. Posteriomete, a proporção de H2 e CO2 obtida na fermentação escura será empregada em processo de biometanação, a fim de avaliar a sua composição e comparar com as recomendações para comercialização de biometano da ANP. Por fim, os processos serão avaliados de forma integrada, por meio de balanços da obtenção de metano.