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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43184
ORCID: | http://orcid.org/0009-0001-1648-894X |
Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Avaliação das tecnologias de geração de hidrogênio visando à produção de fertilizantes nitrogenados |
Author: | Andrade, Maria Clara Martins |
First Advisor: | Malagoni, Ricardo Amâncio |
First member of the Committee: | Rocha, Amanda Carmelo da |
Second member of the Committee: | Vieira, Patrícia Angélica |
Summary: | O uso de fertilizantes na agricultura resulta no aumento da produtividade das culturas e, consequentemente no abastecimento de alimentos para a população. Sendo assim, à medida que a população aumenta é preciso produzir mais em menores espaços e por isso o uso correto dos fertilizantes é crucial. Os fertilizantes nitrogenados são responsáveis pelo crescimento e desenvolvimento das plantas, o nitrogênio presente nestes adubos é o macronutriente requerido em maior quantidade pelas culturas e responsável pela geração de proteína. Dessa maneira, primeiramente, este trabalho elencou os principais conceitos e fundamentos a respeito da classificação e produção de fertilizantes. Em seguida, foram apresentados os principais aspectos diante da economia brasileira em que foi possível averiguar que o Brasil é um grande consumidor de fertilizantes, no entanto, o volume de produção dos adubos nitrogenados é pequeno, isso faz com que o país fique dependente de importações. Diante disso, o estudo de caso envolve a análise de técnicas de obtenção do hidrogênio, o qual é o principal insumo para a produção dos nitrogenados, como chave para a produção nacional e ainda contribua com as metas ambientais, como promoção da economia circular e de baixo carbono. Foram avaliadas, a eletrólise da água, fontes alternativas e a digestão anaeróbia com o uso de resíduos industriais, como a vinhaça e soro do queijo, tornando uma alternativa sustentável para o processo de produção. Através do estudo, foi possível concluir que a eletrolise é de fato um método convencional e eficiente para a geração de hidrogênio, porém, em escala industrial o uso da água se torna preocupante. Com isso, alternativas como o uso de águas subterrâneas, residuais e água do mar veem sendo avaliadas para que o processo seja economicamente viável e sustentável. Além disso, estudos brasileiros trazem como alternativa o uso da vinhaça ao invés de água na eletrolise, o sistema ainda está em fase de escala piloto e trazem grandes expectativas como uma alternativa promissora. A respeito da digestão anaeróbia, através do estudo da influência dos parâmetros no processo, tem se que, a maior taxa de produção de hidrogênio foi obtida em um pH mantido entre 4,5 e 5,5, taxa de carregamento orgânico do substrato entre 80 e 90 g DQO/Ld e que, o uso de co - substratos e o controle do processo favorece a produção. |
Abstract: | The use of fertilizers in agriculture results in increased crop productivity and, consequently, in the supply of food for the population. Therefore, as the population increases it is necessary to produce more in smaller spaces and therefore the correct use of fertilizers is crucial. Nitrogen fertilizers are responsible for the growth and development of plants, the nitrogen present in these fertilizers is the macronutrient required in greatest quantities by crops and responsible for the generation of protein. Therefore, firstly, this work listed the main concepts and fundamentals regarding the classification and production of fertilizers. Next, the main aspects of the Brazilian economy were presented in which it was possible to ascertain that Brazil is a large consumer of fertilizers, however, the production volume of nitrogen fertilizers is small, which makes the country dependent on imports. Therefore, the case study involves the analysis of techniques for obtaining hydrogen, which is the main input for the production of nitrogen, as a key to national production and also contributes to environmental goals, such as promoting the circular economy and low carbon. Water electrolysis, alternative sources and anaerobic digestion using industrial waste, such as vinasse and cheese whey, were evaluated, making it a sustainable alternative for the production process. Through the study, it was possible to conclude that electrolysis is in fact a conventional and efficient method for generating hydrogen, however, on an industrial scale the use of water becomes worrying. As a result, alternatives such as the use of groundwater, wastewater and seawater are being evaluated so that the process is economically viable and sustainable. Furthermore, Brazilian studies offer the use of vinasse instead of water in electrolysis as an alternative. The system is still in the pilot scale phase and brings great expectations as a promising alternative. Regarding anaerobic digestion, through the study of the influence of parameters on the process, the highest hydrogen production rate was obtained at a pH maintained between 4.5 and 5.5, substrate organic loading rate between 80 and 90 g DQO/Ld and that the use of co-substrates and process control favors production. |
Keywords: | adubos nitrogenados meio ambiente digestão anaeróbia resíduos produção nitrogen fertilizers environment waste production anaerobic digestion |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Quote: | ANDRADE, Maria Clara. Trabalho de Conclusão de Curso.Avaliação das tecnologias de geração de hidrogênio visando à produção de fertilizantes nitrogenados.2024.Trabalho de Conclusao de Curso ( Graduação em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43184 |
Date of defense: | 26-Apr-2024 |
Appears in Collections: | TCC - Engenharia Química |
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