Produção de hidrogênio por fermentação anaeróbia: um estudo do biorreator

Abstract

A crescente preocupação com as mudanças climáticas e a busca por fontes de energia sustentáveis têm impulsionado a pesquisa e o desenvolvimento de novas tecnologias. Nesse cenário, o hidrogênio emerge como uma alternativa promissora devido à sua alta densidade energética e ao fato de não gerar emissões de gases de efeito estufa em sua combustão. O presente trabalho tem como objetivo geral dimensionar um biorreator para a produção de hidrogênio por fermentação anaeróbia a partir de glicose, utilizando a bactéria Enterobacter aerogenes. Para isso, foi realizada uma revisão bibliográfica aprofundada sobre a produção de hidrogênio e os parâmetros de fermentação anaeróbia, além de um estudo das principais cinéticas de crescimento e produção de hidrogênio para o micro-organismo selecionado. As condições de operação foram definidas para otimizar a produção do gás, e o dimensionamento do biorreator foi realizado considerando os princípios da engenharia de reações bioquímicas e químicas. Foram propostas as condições de operação, como temperatura, pH e tempo de residência. Os resultados obtidos por modelagem cinética mostraram a viabilidade da produção de hidrogênio a partir de Enterobacter aerogenes em condições anaeróbias, evidenciando o potencial do processo para aplicações em escala de laboratório e posteriormente, escala industrial.