Influência da relação c/n e c/p na produção de hidrogênio em reator anaeróbio de leito fluidificado

Resumo

Atualmente, 80% da energia mundial é gerada por combustíveis fósseis. Entretanto, já se sabe que as reservas destes combustíveis são escassas e seus compostos geram diversos problemas ambientais. Assim, na década de 1990, surgiu o interesse pelo estudo de combustíveis renováveis e menos agressivos ao meio ambiente. O hidrogênio é uma alternativa para substituir os combustíveis fósseis que geram dióxido de carbono como produto da queima, potencializador do efeito estufa. O H2 é considerado um combustível limpo, gera água como produto nas células de energia e apresenta alta conversão de energia por unidade de massa. Existem várias técnicas para a produção deste gás; ou seja, a partir de combustíveis fósseis, a partir da água e por meio da produção biológica. A produção biológica de hidrogênio por meio da fermentação anaeróbia possibilita o tratamento de resíduos e recuperação de subprodutos. Várias configurações de reatores anaeróbios vêm sendo testadas para a produção biológica de hidrogênio, tais como, reator UASB, reator de leito fixo e reator de leito fluidificado (RALF). Além da configuração do reator, pH, temperatura, meio de cultivo, substrato orgânico, e relação C/N (carbono/nitrogênio) e C/P (carbono/fósforo) governam em conjunto a produção biológica de hidrogênio. Sendo assim, o objetivo deste trabalho será avaliar diferentes relações C/N (entre 50 e 250) e C/P (entre 100 e 900) para obter máxima produção de hidrogênio em RALF alimentado com água residuária sintética contendo glicose. Serão utilizados 4 reatores já construídos, que possuem diâmetro interno de 5,3 cm e altura de 190 cm, e neles será usado pneu triturado como meio suporte. A fonte de nitrogênio e fosfato serão, respectivamente, uréia e fosfato monobásico de potássio. Para as diferentes relações C/N e C/P será avaliada a comunidade microbiana por meio de microscopia de contraste de fase, técnica de eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE) e análise da diversidade microbiana por meio da clonagem e seqüenciamento do gene RNAr 16S da amostra do reator cuja condição de operação obtiver melhor produção de H2.