Produção de biohidrogênio a partir de co-fermentação da vinhaça e hidrolisado hemicelulósico em diferentes concentrações de mistura.

Abstract

Pernambuco, um dos maiores produtores de etanol do Nordeste, enfrenta desafios com o acúmulo de subprodutos como vinhaça e bagaço de cana-de-açúcar. Este estudo avaliou a produção de biohidrogênio (H₂) via fermentação escura, utilizando vinhaça e hidrolisado hemicelulósico (HH) em diferentes proporções (0-100% HH) e cargas orgânicas (7 a 17 gDQO/L), com inóculos termicamente tratados (90°C/10 min): lodo UASB e mistura de lodo de lagoa + lodo de reator anaeróbio em escala piloto que trata resíduos de alimentos (“Chicão”). O lodo UASB destacou-se em alta carga (17 gDQO/L), registrando 75,32% de H₂ no biogás e 177,53 NmL H₂/gSTV, sendo a monofermentação de vinhaça mais promissora. Já a mistura lodo de lagoa + "Chicão" alcançou 398,81 NmL H₂/gSTV em baixa carga (7 gDQO/L), mas sua eficiência caiu para 296,50 NmL H₂/gSTV em alta carga, devido à presença de materiais inertes. A relação C:N (~20:1) e o pré-tratamento térmico (que teve papel de inibir as arqueias metanogênicas.) foram críticos para otimizar a produção. Este estudo demonstrou que a monofermentação de vinhaça com lodo UASB é uma estratégia promissora para produção de H₂, enquanto a cofermentação com HH demanda ajustes operacionais. O estudo reforça o potencial de biorrefinarias integradas, porém destaca a necessidade de automação e escalonamento para aplicação industrial.