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: Uso do capim-elefante para produção de energia: tendências de pesquisas mundiais e potencial para geração de biogás no estado de Alagoas
Título(s) alternativo(s): Use of elephant grass for energy production: global research trends and potential for biogas generation in the state of Alagoas
Autor(es): Castro, Ana Luiza de Sousa
Primeiro Orientador: Vich, Daniele Vital
metadata.dc.contributor.referee1: Salomon, Karina Ribeiro
metadata.dc.contributor.referee2: Ferreira, Ivete Vasconcelos Lopes
metadata.dc.contributor.referee3: Souza, Theo Syrto Octavio de
Resumo: A crescente demanda por energia e a consequente ameaça à segurança energética tornaram o uso de fontes renováveis uma necessidade mundial. Nesse contexto, o uso de culturas energéticas mostra-se uma alternativa promissora. Destaca-se aqui o capim-elefante (Pennisetum purpureum), uma gramínea com elevada produção de biomassa e alta adaptabilidade, podendo ser cultivada em diversos tipos de solo, inclusive degradados, não competindo com culturas alimentares. Essas características o tornaram atrativo para o mercado energético em diversos cenários, a exemplo da produção de biogás. Este trabalho objetivou analisar sistematicamente pesquisas científicas acerca da digestão anaeróbia a partir do capim elefante para a produção de biogás e avaliar a viabilidade teórica de produção de energia a partir de co-digestão de silagem da gramínea com resíduos da bovinocultura, suinocultura e avicultura no Estado de Alagoas. Visando entender as tendências mundiais acerca do tema, foi realizada uma análise bibliométrica utilizando a base de dados Scopus. Para avaliação do potencial teórico de produção de energia a partir do biogás em Alagoas, foram levantados dados de efetivos de rebanho de bovinos leiteiros, suínos e galináceos nas microrregiões alagoanas. O quantitativo de capim-elefante foi calculado a partir da relação C/N da mistura. Posteriormente, partindo do pressuposto que o plantio da gramínea não é exequível em todo o Estado, foram levantados hectares disponíveis para cultivo do capim considerando dados de colheita da cana-de-açúcar fornecidos pelo IBGE. As áreas requeridas e disponíveis foram confrontadas. As áreas resultantes do confronto foram utilizadas para a estimativa da produção de energia. Foram publicados 143 documentos ao longo de 36 anos, porém poucas publicações foram voltadas para avaliação da idade ótima de colheita do capim-elefante para produção de biogás, aplicação de pré-tratamentos para superar a hidrólise lenta e uso da gramínea como segundo substrato em processos de co-digestão anaeróbia. No que tange ao potencial energético em Alagoas, o cenário onde houve a co-digestão de silagem de capim-elefante e dejetos de avicultura apresentou melhor desempenho. Quanto à microrregião, destacou-se a de Arapiraca, em especial o município de São Sebastião. Ao final do trabalho, foi possível concluir que, com base no número de publicações, a produção de biogás a partir do capim-elefante ainda está pouco difundida na comunidade científica. Em Alagoas, Arapiraca apresenta-se como um potencial polo de produção de energia alternativa, contribuindo assim para a diversificação da matriz energética do Estado.
Abstract: The growing demand for energy and the consequent threat to energy security have made the use of renewable sources a necessity worldwide. In this context, the use of energy crops is a promising alternative. Elephant grass (Pennisetum purpureum) is a grass with high biomass production, high adaptability and it grows in a wide variety of soils, including degraded soils, thus not competing with food crops. These characteristics have made elephant grass attractive to the energy market in several scenarios, such as biogas production. This study aimed to systematically analyze scientific research on anaerobic digestion from elephant grass for biogas production and evaluate the theoretical feasibility of energy production from codigestion of grass silage with waste from cattle, pig and poultry farming in the state of Alagoas. In order to understand the trends of scientific researches, a bibliometric analysis was performed using the Scopus database. To evaluate the theoretical potential for energy production from biogas in Alagoas, data on dairy cattle, pig and chicken herds in the microregions of Alagoas were collected. At first, only the herd numbers were considered and the quantitative of elephant grass was calculated from the C/N ratio of the mixture. Later, assuming that the planting of the grass is not feasible in the whole state, available hectares for grass cultivation were surveyed considering sugarcane harvest data provided by IBGE. The information about required area and available area were compared. The resulting areas were used to estimate the energy production. The results showed that 143 papers were published over 36 years. However, most of the papers had a subject matter different from the interest of this study. The remaining publications are mainly focused on the evaluation of the optimal age for harvesting elephant grass for biogas production, the application of pre-treatments in order to overcome the slow hydrolysis and the use of the grass as a second substrate in anaerobic co-digestion processes. Regarding the energy potential in Alagoas, the scenario where there was co-digestion of elephant grass silage and poultry waste showed better performance. As for the micro-region, the micro-region of Arapiraca stood out, especially the city of São Sebastião. At the end of the work, it was possible to conclude that, based on the number of publications observed, the production of biogas from elephant grass is still poorly disseminated in the scientific community. In Alagoas, Arapiraca presents itself as a potential pole of alternative energy production, thus contributing to the diversification of the energy matrix of the state.
Palavras-chave: Bibliometria
Bioenergia
Co-digestão anaeróbia
Cultura energética
Pennisetum purpureum
Energy crops
Bibliometric analysis
Bioenergy
Anaerobic co-digestion
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento
Citação: CASTRO, Ana Luiza de Sousa. Uso do capim-elefante para produção de energia: tendências de pesquisas mundiais e potencial para geração de biogás no estado de Alagoas. 2024. 113 f. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos e Saneamento) - Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/14394
Data do documento: 10-dez-2021
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