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dc.creatorMoreira, Felipe Santos-
dc.date.accessioned2020-11-05T20:27:08Z-
dc.date.available2020-11-05T20:27:08Z-
dc.date.issued2020-10-28-
dc.identifier.citationMOREIRA, Felipe Santos. Produção de hidrogênio por fotofermentação empregando co-culturas de bactérias. 2020. 127 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2020.671.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/30301-
dc.description.abstractHydrogen production by biological is a sustainable alternative because it demands a low amount of energy for its production and has the capacity to use renewable raw materials as substrates. The conversion of organic compounds to hydrogen in the photofermentation process has attracted interest in their use, as it presents high theoretical substrate conversion yields. Combining different groups of bacteria grown in a single bioreactor provides advantages of simple handling, reduced fermentation time and high yield rates. In this present study, the objective was study the production of hydrogen by photofermentation using Enterobacter cloacae bacteria and photosynthetic purple non-sulfur bacteria: Rhodobacter capsulatus and Rhodopseudomonas palustris. The carbon sources used were glucose P.A. and the whey permeate (70 % lactose), that is an agroindustrial residue. The assays were carried out in fed batch reactor, checking the influence of: culture medium, sugar source, light, inert gas and substrate feeding forms. The Enterobacter cloacae microorganism showed satisfactory results for hydrogen production, using nitrogen or argon as inert gases, with or without the presence of light, characterizing its ability to metabolize under different conditions. Evaluating the culture media in the co-culture system, the nutrient broth reaction medium reached a maximum productivity of 201.15 mmol H2/L.day, with Enterobacter cloacae and Rhodobacter capsulatus (whey permeate), since its composition offers the amount of carbon and total nitrogen, derived from meat extract and peptone reagents, present in the medium composition, directly impacting the hydrogen production. In the tests with the alternation feeding of the carbon source to the reaction medium, promoted the highest hydrogen productivity, being the maximum of 319.35 mmol H2/L.day in the 180 hours time. The metabolites formed during the fermentation process were obtained in significant quantities, especially butyric, lactic and acetic acid, predominating the metabolic pathways of hydrogen production.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação 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.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectCo-culturapt_BR
dc.subjectEnterobacter cloacaept_BR
dc.subjectFotofermentaçãopt_BR
dc.subjectHidrogêniopt_BR
dc.subjectRhodobacter capsulatuspt_BR
dc.subjectRhodopseudomonas palustrispt_BR
dc.subjectCo-culturept_BR
dc.subjectPhotofermentationpt_BR
dc.subjectHydrogenpt_BR
dc.titleProdução de hidrogênio por fotofermentação empregando co-culturas de bactériaspt_BR
dc.title.alternativeHydrogen production by photofermentation using bacterial co-culturespt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisor1Cardoso, Vicelma Luiz-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7947426011712250pt_BR
dc.contributor.referee1Cabral, Bruna Vieira-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9417964534806554pt_BR
dc.contributor.referee2Finzer, José Roberto Delalibera-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3768604935693672pt_BR
dc.contributor.referee3Costa, Camila Stéfanne Dias-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5668922585391362pt_BR
dc.contributor.referee4Ferreira, Juliana de Souza-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/3559717674809595pt_BR
dc.contributor.referee5Batista, Fabiana Regina Xavier-
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/4004159087502076pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6854957309447959pt_BR
dc.description.degreenameTese (Doutorado)pt_BR
dc.description.resumoA produção de hidrogênio por via biológica é uma alternativa sustentável, pois demanda baixa quantidade de energia e tem a capacidade da utilização de matérias primas renováveis como os substratos. A conversão de compostos orgânicos a hidrogênio no processo de fotofermentação, tem atraído interesse na sua utilização, por apresentar altos rendimentos teóricos de conversão de substrato. A combinação de grupos diferentes de bactérias cultivadas em um único biorreator apresenta como vantagens a simples manipulação, a redução de tempo de fermentação e taxas altas de rendimento. No presente trabalho, o objetivo foi estudar a produção de hidrogênio por fotofermentação, utilizando a bactéria Enterobacter cloacae e as bactérias fotossintetizantes púrpuras não sulfurosas: Rhodobacter capsulatus e Rhodopseudomonas palustris. As fontes de carbono utilizadas foram glicose P.A. e o permeado de soro de queijo em pó (70% lactose), que é um subproduto agroindustrial. Os ensaios foram realizados em reator operando em batelada alimentada, verificando a influência de: meio de cultivo, fonte de açúcar, presença de luminosidade, gás inerte e formas de alimentação do substrato para a produção de hidrogênio. Verificou-se que o microrganismo Enterobacter cloacae apresentou resultados promissores para a produção de hidrogênio, utilizando nitrogênio ou argônio como gases inertes, na presença ou não de luminosidade, caracterizando a sua capacidade de metabolizar os substratos em diferentes condições. Avaliando a influência dos meios de cultivos no sistema de co-cultura, o meio reacional caldo nutriente alcançou uma produtividade máxima de 201,15 mmol H2/L.dia, com a Enterobacter cloacae e Rhodobacter capsulatus (permeado de soro de queijo em pó), visto que, a sua composição oferece a quantidade de carbono e nitrogênio total, provenientes dos reagentes extrato de carne e peptona, presentes na composição do meio, impactando diretamente na produção de hidrogênio. Os ensaios com alimentação alternada da fonte de carbono ao meio reacional, promoveram a maior produtividade de hidrogênio. O valor máximo de produtividade obtido foi de 319,35 mmol H2/L.dia no tempo de 180 horas. Os metabólitos formados durante o processo fermentativo, foram obtidos em quantidades significativas, com destaque para os ácidos butírico, lático e acético, predominantes nas rotas metabólicas de produção de hidrogênio.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.sizeorduration127pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.te.2020.671pt_BR
dc.orcid.putcode83016892-
dc.crossref.doibatchid2af61bd1-0514-4bcf-8db5-3fdac02baf28-
dc.subject.autorizadoEngenharia químicapt_BR
dc.description.embargo2022-10-28-
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