PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO ATRAVÉS DA DIGESTÃO ANAERÓBIA DE VINHOTO
UTILIZANDO CULTURAS MISTAS
Ana Paula Sausen (PROBIC-FAPERGS), Eduardo Ribeiro Lovatel, Juliano Rodrigues
Gimenez (Orientador(a))
O processo de beneficiamento da cana de açúcar, principal componente do etanol, gera grandes
quantidades de resíduos potencialmente tóxicos, sendo um deles o vinhoto, que tem alto teor de matéria
orgânica e sais minerais. A solução que tem sido dada ao vinhoto é a utilização na fertirrigação das
plantações de cana, o que pode trazer danos ao solo e aos lençóis freáticos. Isso ocorre, pois íons como
nitrato e potássio podem ser lixiviados, concentrando-se no solo e águas subterrâneas. Uma alternativa
para esta situação é o tratamento destes resíduos por processos anaeróbios, o que gera como
subproduto o hidrogênio (H2). O H2, por sua vez, trata-se de uma fonte de energia limpa, com um alto
potencial energético. Neste trabalho aplicou-se vinhoto em um processo de fermentação, com vistas a
analisar a produção de H2.Utilizou-se um reator de bancada New-Brunswick com capacidade de 7,5 L,
onde foram adicionados 5 L de vinho e 50 g de biomassa em peso seco proveniente de um reator UASB.
Os parâmetros aplicados foram: agitação de 70 rpm, temperatura de 37 °C e controle de pH. O volume de
gás produzido foi quantificado através de método adaptado da lei de Boyle-Mariotte. Na água utilizada
para tal quantificação foi utilizado pH 4, para que o CO2 não se solubilizasse. Para determinação da
composição do biogás gerado, bem como para identificar a presença de ácidos orgânicos nas amostras
líquidas, foram realizadas análises por cromatografia gasosa. A produção total de H2 foi 21.956,00 mL em
13 d de experimento, resultando em uma produção de 30,406 mmolH2/gDQO, com taxa máxima de
produção de 241,40 mmolH2/gDQO. Esses resultados são maiores quando comparados com a literatura, o
que provavelmente se deve a configuração de reator e às condições de ensaio aplicadas. Também houve
controle dos ácidos orgânicos produzidos, que auxiliaram a prever a cinética de produção de H2. Ao final
do experimento as concentrações de ácido acético foram 101,43 mg/L,ácido propiônico foram 52,3812
mg/L, e butírico foram 11,40 mg/L. Estes resultados indicam que a cinética de produção favoreceu a rota
de formação de ácido acético, que, por sua vez, tem uma produção máxima de 2 mol de H2 por mol de
ácido. Mais estudos devem ser feitos para migrar a cinética para formação de ácido butírico, posto que
esse tem formação teórica máxima de 4 mol de H2 por mol de ácido.
Palavras-chave: Hidrogênio , Vinhoto, Digestão Anaeróbia
Apoio: FAPERGS