Autor
Tipo de Bolsa
Sem Bolsa
Orientador
LUISMAR MARQUES PORTO
Centro do Orientador
CENTRO TECNOLOGICO
Departamento do Orientador
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS / EQA/CTC
Laboratório
Intelab - Laboratório de Tecnologias Integradas
Área do Conhecimento
Bioengenharia
Período
Fevereiro de 2011 até Fevereiro de 2012
Titulo
Scale-up na Produção de Hidrogênio a Partir do Glicerol
Resumo

 A produção de hidrogênio e/ou biossolventes a partir de glicerol, aproveitando este resíduo da produção de biodiesel, pela bactéria Clostridium acetobutylicum ATCC 824 foi recentemente reportada pelos laboratórios InteLAB e EngeBIO, onde está sendo desenvolvido o BIOflexus®, um processo inovador de produção de biohidrogênio e/ou biossolventes, principalmente biobutanol, que utiliza fermentação anaeróbica de glicerol por C. acetobutylicum, em biorreator do tipo quimiostato. O BIOflexus® pretende operar o biorreator em dois regimes alternados de produção: 1) Modo BioH2, onde se maximiza a produção de energia elétrica, por via de oxidação de gás hidrogênio em célula a combustível (bioeletricidade), e 2) Modo BioSol, onde se otimiza a produção de biossolventes. Esses modos de operação são definidos pelas condições operacionais e determinam o estado metabólico no qual a bactéria se encontra e consequentemente qual será o resultado da sua fermentação. Tipicamente, o metabolismo anaeróbico da C. acetobutylicum ATCC é considerado bifásico, e apesar de ter sido estudado em detalhes nos últimos anos, os fatores envolvidos no desencadeamento dessa mudança metabólica e o estado fisiológico associado com a transição da fase acidogênica para solventogênica ainda não estão totalmente elucidados. O presente estudo tem a finalidade de apoiar a realização do projeto BIOflexus® na etapa de ampliação de escala de biorreator de 0,75L para 4,0L. O objetivo é, além da caracterização da matéria prima industrial (glicerina loira), a realização de ensaios com temperatura, pH, pressão, agitação e concentração variáveis e seleção das condições de operação para tal ampliação de escala. Para alcançar o proposto objetivo, os seguintes estudos e análises foram propostos e são descritos a seguir: a. Revisão Bibliográfica para avaliar o estado da arte; b. Realização de experimentos em biorreator batelada (Bioflo 110, New Brunswick) de 4 litros, a 37ºC, utilizando glicerol como fonte de carbono e mantendo atmosfera anaeróbica através do arraste de gás nitrogênio. c. Validação do método e definição de um protocolo experimental; d. Geração de publicação e relatório final. Espera-se conseguir o desenvolvimento e validação metodológica de ampliação de escala para reator Bioflo 110 de 4,0L, a redação de artigos científicos e produção de relatório sobre as atividades desenvolvidas.

Palavras-chave
biohidrogênio, Clostridium, Scale-up

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