Produção biológica de hidrogênio por cultura mista utilizando o bagaço da cana de açúcar como substrato

Resumo

Este projeto visa à produção de hidrogênio, um combustível limpo, alternativo aos combustíveis fósseis, pois sua combustão produz principalmente H2O. Este gás será produzido biologicamente, através da fermentação de carboidratos. Sabe-se que a produção biológica de hidrogênio (biohidrogênio) somente se torna economicamente competitiva, se as fontes de carboidratos forem de baixo custo, como os resíduos da agroindústria. Tendo em vista que o Estado de São Paulo é o maior processador de cana de açúcar do Brasil e que esta atividade gera uma grande quantidade de resíduos ricos em carboidratos, especialmente o bagaço de cana, será estudada a sua utilização como substrato para a produção de biohidrogênio. Entretanto, o carboidrato presente no bagaço deverá ser disponibilizado para a sua aplicação na fermentação. Neste projeto será realizada uma otimização da hidrólise do bagaço utilizando um planejamento experimental, tendo como variáveis a granulometria, a concentração do ácido, o tempo e a temperatura do tratamento. Como inóculo será utilizada cultura mista, ou seja, lodo de um sistema anaeróbio de tratamento de efluentes, submetido a diferentes tipos de pré-tratamentos para o enriquecimento de bactérias produtoras de hidrogênio. As condições adequadas à produção de hidrogênio por fermentação, tais com relação inicial substrato/microrganismo (So/Xo) e temperatura (35 e 50°C) empregando o bagaço de cana como fonte de carbono, serão investigadas em testes anaeróbios em batelada. A operação de biorreatores por longos períodos, a partir das condições estabelecidas nos testes em batelada, permitirá obter informações a respeito da possibilidade de produção estável de biohidrogênio a partir deste substrato. Além disso, será realizado o acompanhamento da microbiota presente nos biorreatores, através de ferramenta molecular baseada no DNA, o que permitirá avaliar a variabilidade genética dos principais organismos envolvidos na fermentação. (AU)