Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17918
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.creatorMoreira, Felipe Santos-
dc.date.accessioned2017-01-27T11:17:35Z-
dc.date.available2017-01-27T11:17:35Z-
dc.date.issued2016-07-15-
dc.identifier.citationMOREIRA, Felipe Santos. Estudo de diferentes tipos de fonte de carbono como substrato para produção de hidrogênio por meio de fermentação escura e fotofermentação. 2016. 76 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17918-
dc.description.abstractThe supply to the global energetic needs, mostly, is dependent of fossil fuels. The hydrogen is considered a viable energy source for being a not polluting fuel that may be obtained by renewable resources. Besides, it may be produced biologically by fermentation applying agroindustrial residue as substrates that contributes to minimize their accumulation at the industrial processes. Thus, H2 is a promising alternative due to reduced environmental impacts. In this present study, the objective was study different types of carbon sources for hydrogen production by dark fermentation using a microbial consortium and photofermentation applying non-sulfur purple bacteria. The substrates utilized in the processes were pure glucose, whey permeate and molasses soybean, this is agroindustrial residues. Preliminary tests were performed in penicillin bottles, in batch mode, to verify the production of biogas with: (i) dark fermentation using mixed culture in which it was evaluated the effect of inoculum pre-treatment: heat-shock and acid; (ii) photofermentation of pure cultures and co-culture assays. Based on the results of preliminary tests in reduced scale, it was found out that the pretreatment with heat-shock produced ensured best results, with a productivity of 14,14 mmol H2/L.day. Concerning on the results of photofermentation trials with pure culture and co-culture, it was verified that the results obtained with Rhodopseudomonas palustris assays were better than with Rhodobacter capsulatus and that co-culture system presented the lowest results. In trials that the consumption of molasses soybean was analyzed, it was observed the two strains had the same potential for the production of H2. After preliminary tests, experiments in scale-up were conducted with the purpose of increasing hydrogen production and evaluate the process in function of time, in fed batch mode with isolated, alternating and simultaneous addition of sugar for the two biological routes. Dark fermentation was carried out in anaerobic conditions, using a microbial consortium that obtained best results in the preliminary test in pretreatment. It was observed that fermentation with simultaneous addition of glucose and lactose prometed the highest hydrogen maximum productivity of 168,27 mmol H2/L.day in 24 hours of process. Nevertheless, the alternation fed (glucose and lactose) allowed keeping the culture active with potential to hydrogen production for a period of time superior to 900 hours. At the end of fermentation, the main products were lactic acid and butyric acid, followed by acetic acid, ethanol e propionic acid.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Geraispt_BR
dc.description.sponsorshipVALE S. A.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectEngenharia químicapt_BR
dc.subjectFermentacao - Tecnologia quimicapt_BR
dc.subjectHidrogênio como combustívelpt_BR
dc.subjectResíduos como combustívelpt_BR
dc.subjectFermentação escurapt_BR
dc.subjectFotofermentaçãopt_BR
dc.subjectSubstratopt_BR
dc.subjectDark fermentationpt_BR
dc.subjectPhotofermentationpt_BR
dc.subjectSubstratept_BR
dc.titleEstudo de diferentes tipos de fonte de carbono como substrato para produção de hidrogênio por meio de fermentação escura e fotofermentaçãopt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Ferreira, Juliana de Souza-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4769290P1pt_BR
dc.contributor.advisor1Cardoso, Vicelma Luiz-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787074J7pt_BR
dc.contributor.referee1Falleiros, Larissa Nayhara Soares Santana-
dc.contributor.referee1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4218119U6pt_BR
dc.contributor.referee2Romão, Betania Braz-
dc.contributor.referee2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4211573A5pt_BR
dc.contributor.referee3Fischer, Janaina-
dc.contributor.referee3Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4735842A2pt_BR
dc.creator.Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4387268D5pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoO suprimento para a necessidade energética global, na sua maioria, é dependente dos combustíveis fósseis. O hidrogênio é considerado uma fonte de energia viável visto que é um combustível não poluente e poder ser obtido por recursos renováveis. A produção de hidrogênio pode se dar biologicamente por fermentação a partir de efluentes e resíduos agroindustriais, cuja utilização minimiza seu acúmulo nos processos industriais, se tornando uma alternativa promissora devido aos baixos impactos ambientais. No presente trabalho, o objetivo foi estudar os diferentes tipos de fonte de carbono como substrato para produção de biohidrogênio durante a fermentação escura utilizando um consórcio microbiano e fotofermentação por bactérias púrpuras não sulfurosa. Os substratos utilizados durante os processos fermentativos foram glicose P.A., permeado de soro de leite em pó e melaço de soja que é um resíduo agroindustrial. Testes preliminares foram realizados em frascos de penicilina, em batelada, para verificar a produção de biogás com: (i) fermentação escura utilizando culturas mistas em que se avaliou o efeito de pré-tratamentos no inóculo como: choque térmico e ácido; (ii) fotofermentação para as culturas puras de forma isolada e com a co-cultura. Verificou-se, por testes preliminares, que o pré-tratamento com choque térmico garantiu melhores resultados, com uma produtividade de 14,14 mmol H2/L.dia. Com base nos resultados dos ensaios de fotofermentação das culturas puras e co-cultura, verificou-se que a cepa Rhodopseudomonas palustris apresentou resultados melhores comparados aos obtidos pela cepa Rhodobacter capsulatus e o sistema de co-cultura exibiu resultados inferiores. Nos ensaios em que se analisou o consumo do melaço de soja, observou-se que as duas cepas apresentaram o mesmo potencial para produção de hidrogênio. Após os testes preliminares, foram realizados ensaios em escala ampliada com o propósito de aumentar a produção de H2, acompanhar o processo em função do tempo e avaliar o modo de operação em batelada alimentada com adição isolada, alternada e simultânea de açúcares para as duas rotas biológicas. A fermentação escura foi realizada em condições anaeróbicas, utilizando o consórcio microbiano que obteve melhores resultados nos testes preliminares com os prétratamentos. Observou-se que a fermentação em que a glicose e lactose foi alimentada de forma simultânea ao meio promoveu a maior produtividade de hidrogênio, sendo a máxima igual a 168,27 mmol H2/L.dia no tempo de 24 horas. No entanto, a alimentação alternada (glicose e lactose, sendo essa proveniente do permeado do soro de leite em pó) possibilitou manter a cultura ativa com potencial para produção de hidrogênio por um período superior a 900 horas. Os principais produtos ao final das fermentações foram ácido láctico e ácido butírico, seguidos de ácido acético, etanol e ácido propiônico.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.sizeorduration76pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
EstudoDiferentesTipos.pdfDissertação1.47 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.