00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
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Tipo: Dissertação
Título: Produção de hidrogênio a partir do bagaço de cana-de-açúcar por via fermentativa anaeróbia
Título(s) alternativo(s): Production of hydrogen from the sugar cane bagasse by anerobic fermentation
Autor(es): Torres, Jakelline Nunes Marques
Primeiro Orientador: Amorim, Eduardo Lucena Cavalcante de
metadata.dc.contributor.referee1: Meili, Lucas
metadata.dc.contributor.referee2: Amorim, Norma Candida dos Santos
Resumo: O Brasil gera aproximadamente 350 milhões de toneladas de resíduos lignocelulósicos por ano, entre estes está o bagaço de cana-de-açúcar, que pode ser utilizados na produção de hidrogênio. O hidrogênio vem sendo estudado como alternativa para substituir os combustíveis fósseis. Uma vez que é um combustível renovável, apresenta alta concentração de energia por unidade de massa e não gera gases causadores do efeito estufa. Entre os processos de produção de hidrogênio destaca-se a fermentação anaeróbia, pois tem baixo custo quando comparado com outros processos. Neste sentido, este trabalho teve como proposta estudar parâmetros envolvidos na produção fermentativa do H2 a partir do bagaço de cana-de-açúcar. O trabalho envolve duas fases. Na Fase 1, foram desenvolvidas as atividades da preparação e caracterização do bagaço, e dos pré-tratamentos tanto do bagaço como do inóculo. Enquanto que na Fase 2 foram realizadas os procedimentos operacionais do sistema em batelada, assim como o seu monitoramento e análises, o qual foi dividida em duas etapas, a etapa1 estudou-se os fatores: massa de substrato (0,5, 1,0, e 1,5 g) e porcentagem de inóculo (10, 20 e 30%), enquanto que na etapa 2 estudou-se os fatores: tempo de aquecimento na pré-hidrólise (0, 30 e 60 min) e pH inicial (5, 6 e 7). Os resultados mostraram que as melhores condições avaliadas para este projeto, os melhores fatores foram: massa de substrato de 0,5g, 10% de inóculo, pH inicial de 6 e tempo de aquecimento na pré-hidrólise de 30 min, representado pelo reator R567 com uma produção específica de hidrogênio de 2,59 mmolH2/gSSVdia. Os principais metabólitos gerados nos reatores foram: ácido acético (478 – 1374,2 mg/L) predominante em todos os reatores, ácido propiônico (56,92 – 59,45 mg/L), etanol (26,46 – 79,13 mg/L) e metanol (33,71 – 79,88 mg/L). Para o coeficiente de correlação das variáveis, em todos os reatores o nível de influência entre os fatores para produção de H2 foram de forte à perfeita, ou seja, a interação dos fatores tem influência forte/perfeita na produção de H2.
Abstract: Brazil produces approximately 350 million tons of lignocellulosic residues per year, among them is sugarcane bagasse, which can be used in the production of hydrogen. Hydrogen has been studied as an alternative to replace fossil fuels. Once it is a renewable fuel, it has high concentration of energy per unit mass and does not generate gases that cause the greenhouse effect. Among the hydrocarbon production processes, anaerobic fermentation stands out, as it has a low cost when compared to other processes. In this sense, this work had as data source the work in the production of H2 fermentation from sugarcane bagasse. The work involves two phases. In Phase 1, bagasse preparation and characterization activities were created, and pre-attempts were made for both bagasse and inoculum. As happened in 2 were the modalities of the batch system, as well as its monitoring and analysis, which was divided into two stages, a stage1 of the phenomena: substrate mass (0.5, 1.0, and 1.5 (0, 30 and 60 min) and initial pH (5, 6, and 7) were evaluated in the pre-hydrolysis phase (10, 20 and 30%), . The results were the ones that had the best results for this project, the best factors were: substrate mass of 0.5 g, 10% of inoculum, initial pH of 6 and heating time in the 30 min prehydrolysis, represented by the reactor R567 with a hydrogen search of 2.59 mmolH2 / gSSVday. The main metabolites generated in the reactors were acetic acid (478 - 1374.2 mg / L), predominant in all reactors, propionic acid (56.92 - 59.45 mg / L), ethanol (26,46 - 79, 13 mg / L) and methanol (33.71 - 79.88 mg / L). For the coefficient of variation of the variables, in all reactors the level of influence between the factors for H2 production was strong to perfect, that is, one of the factors has a strong / perfect influence on H2 production.
Palavras-chave: Hidrogênio como combustível
Bagaço de cana
Fermentação
Substrate pretreatment
Sugarcane bagasse
Fermentation
Specific hydrogen production
Correlation coefficient
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação: TORRES, Jakelline Nunes Marques. Produção de hidrogênio a partir do bagaço de cana-de-açúcar por via fermentativa anaeróbia. 2018. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2018.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/3762
Data do documento: 3-ago-2018
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