Navegando por Autor "Santos, Lívia Caroline dos"

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Production of biogas (methane and hydrogen) from anaerobic digestion of hemicellulosic hydrolysate generated in the oxidative pretreatment of coffee husks.
(2018) Santos, Lívia Caroline dos; Herrera Adarme, Oscar Fernando; Baeta, Bruno Eduardo Lobo; Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Aquino, Sergio Francisco de
Ozone pretreatment of coffee husks (CH) was evaluated to generate hydrolysates for biogas production and to preserve cellulose of the solid phase for 2G ethanol production. Pretreatment variables included liquid-to-solid ratio (LSR), pH and specific applied ozone load (SAOL). Considering single-stage anaerobic digestion (AD), the highest methane production (36 NmL CH4/g CH) was achieved with the hydrolysate generated in the experiment using LSR 10 mL/g, pH 11 and SAOL 18.5 mg O3/g CH, leading to 0.064 kJ/g CH energy recovery. Due to the presence of toxic compounds in the hydrolysate, the addition of powdered activated carbon (4 g/L) to the reactor enhanced biogas production, leading to 86 NmL CH4/g CH yield and 0.58 kJ/g CH energy recovery. When two-stage AD was applied, methane production resulted in 49 NmL CH4/g CH, with additional 19 NmL H2/g CH production, resulting in a net 0.26 kJ/g CH energy recovery.
Tratamento oxidativo de cascas de café com ozônio com vistas à produção de biogás e etanol 2G.
(2017) Santos, Lívia Caroline dos; Aquino, Sergio Francisco de; Aquino, Sergio Francisco de; Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Pasquini, Daniel; Baeta, Bruno Eduardo Lobo
De acordo com a Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB), o Brasil é o maior exportador mundial de café e, consequentemente, gerador de uma considerável quantidade de resíduos (cascas de café) que representam uma fonte natural, barata e abundante que pode ser utilizada para produção sustentável de bioenergia, biocombustíveis e bioprodutos de maior valor agregado. Nesse aspecto, a produção de biogás e bioetanol de segunda geração (2G) a partir desta biomassa, seria uma alternativa estratégica e interessante do ponto de vista ambiental, mas requer uma etapa de pré-tratamento para fracionar seus constituintes lignocelulósicos. No presente trabalho foi utilizado o pré-tratamento oxidativo com ozônio das cascas de café, cujas variáveis estudadas incluíram a razão líquido sólido (RLS, mL/g), o pH e a carga de ozônio específica aplicada (COEA, mg O3/gcascas). O objetivo principal do pré-tratamento foi solubilizar as hemiceluloses e a lignina, de forma a gerar uma fração sólida rica em celulose (que poderia ser direcionada à produção de etanol 2G após sua hidrólise enzimática) e uma fração líquida residual destinada à recuperação de energia via produção de biogás (metano e hidrogênio). Após a hidrólise enzimática, a fração sólida que resultou em maior produção estimada de etanol 2G (36 mg etanol/g casca pré-tratada) foi aquela resultante do ensaio que empregou RLS de 10 mL/g, pH 11 e COEA de 81,0 mg O3/g cascas. O hidrolisado gerado nessas condições obteve, por digestão anaeróbia em fase única, uma produção de metano de 29 NmL CH4/g cascas. Considerando a digestão anaeróbia em fase única, a maior produção de biogás (36 NmL CH4/g cascas) foi obtida com o hidrolisado gerado no ensaio que empregou RLS 10 mL/g, pH 11 e COEA 18,5 mg O3/g cascas, levando a uma recuperação energética de 0,81 kJ/g cascas. Carvão ativado em pó (CAP), na dose de 4 g/L, foi adicionado ao frasco-reator com vistas a reduzir a toxicidade aos microrganismos anaeróbios e melhorar a recuperação energética deste processo, levando a uma produção de metano de 86 NmL CH4/g cascas e recuperação de energia de 2,37 kJ/g cascas. Por outro lado, ao se aplicar a digestão anaeróbia em duas fases, a produção de metano aumentou para 49 NmL CH4/g cascas, com produção adicional de hidrogênio de 19 NmL H2/g cascas, cuja queima combinada resultaria em recuperação energética de 1,40 kJ/g cascas. Os resultados obtidos nesse trabalho mostram que as cascas de café possuem potencial para serem utilizadas como matéria-prima em bioprocessos, ao gerar, a partir do pré-tratamento por ozonização, hidrolisados susceptíveis à digestão anaeróbia para a produção de biogás (CH4 e H2) e uma fração sólida susceptível à produção de etanol de segunda geração.