Publicação
Valorização energética de resíduos de kiwi por meio da digestão anaeróbia
| Resumo: | A necessidade e procura mundial de energia elétrica tem crescido anualmente e apresenta tendência de aumento. Face a esta realidade, torna-se necessário diversificar as fontes de geração de energia para que o fornecimento seja mais confiável, diminuindo a dependência de uma única fonte. Entre as fontes alternativas utilizadas para produção de energia elétrica que mais tem crescido destacam-se as fontes renováveis. Nesta categoria encontra-se a geração de energia elétrica a partir da queima do biogás, produzido no processo de digestão anaeróbia (DA) de resíduos orgânicos. As frutas são bens alimentares perecíveis, cuja comercialização depende em grande medida da sua aparência. Este motivo dá origem a quantidades significativas de resíduos na cadeia produtiva e, uma adequada eliminação acarreta custos aos produtores e estruturas de comercialização. O kiwi é um fruto com origem na China, mas que é cultivado e comercializado em grande escala em todo o mundo, sendo Portugal um dos grandes produtores. Estima-se que cerca de 25% da produção de kiwi seja eliminada na forma de resíduo. Este problema criou uma oportunidade, pelo que este estudo teve como objetivo avaliar o potencial de geração de biogás utilizando kiwi como substrato pelo processo de DA, bem como otimizar as condições que favorecem o processo. Os ensaios iniciais foram realizados num reator do tipo batch de mistura completa, com volume de 200 mL, tendo sido testadas diferentes proporções de substrato/inóculo (massa de substrato de 2 - 40 g e volume de inóculo de 160 - 196 mL), adição de NaHCO3 e com ou sem adição de nutrientes (NH4Cl e KH2PO4). Os resultados mais satisfatórios foram obtidos no ensaio 3.2, com 8,4 g de resíduo de kiwi,192 mL de lama de digestor anaeróbio, 500 mg de NaHCO3 e adição de NH4Cl e KH2PO4, que registou a produção de 401 mL de CH4/g de sólidos voláteis, e concentração de metano de 77%. O ensaio referido anteriormente foi reproduzido num reator com 17 L de volume (ensaio 5.1). Os resultados obtidos não foram satisfatórios, demonstrando que não só o aumento da escala do reator, mas também o inóculo, e principalmente este, afetaram significativamente e de forma negativa o processo de DA. O kiwi demonstrou ser um substrato com bom potencial na produção de biogás pelo processo de DA, porém são necessários mais estudos para se definirem os parâmetros que possam otimizar o processo à uma escala industrial e, que possa tornar o processo viável e atrativo. |
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| Autores principais: | Baumguertner, Matheus Maranho |
| Assunto: | Biogás Digestão anaeróbia Kiwi Metano Valorização energética |
| Ano: | 2020 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Bragança |
| Idioma: | português |
| Origem: | Biblioteca Digital do IPB |
| Resumo: | A necessidade e procura mundial de energia elétrica tem crescido anualmente e apresenta tendência de aumento. Face a esta realidade, torna-se necessário diversificar as fontes de geração de energia para que o fornecimento seja mais confiável, diminuindo a dependência de uma única fonte. Entre as fontes alternativas utilizadas para produção de energia elétrica que mais tem crescido destacam-se as fontes renováveis. Nesta categoria encontra-se a geração de energia elétrica a partir da queima do biogás, produzido no processo de digestão anaeróbia (DA) de resíduos orgânicos. As frutas são bens alimentares perecíveis, cuja comercialização depende em grande medida da sua aparência. Este motivo dá origem a quantidades significativas de resíduos na cadeia produtiva e, uma adequada eliminação acarreta custos aos produtores e estruturas de comercialização. O kiwi é um fruto com origem na China, mas que é cultivado e comercializado em grande escala em todo o mundo, sendo Portugal um dos grandes produtores. Estima-se que cerca de 25% da produção de kiwi seja eliminada na forma de resíduo. Este problema criou uma oportunidade, pelo que este estudo teve como objetivo avaliar o potencial de geração de biogás utilizando kiwi como substrato pelo processo de DA, bem como otimizar as condições que favorecem o processo. Os ensaios iniciais foram realizados num reator do tipo batch de mistura completa, com volume de 200 mL, tendo sido testadas diferentes proporções de substrato/inóculo (massa de substrato de 2 - 40 g e volume de inóculo de 160 - 196 mL), adição de NaHCO3 e com ou sem adição de nutrientes (NH4Cl e KH2PO4). Os resultados mais satisfatórios foram obtidos no ensaio 3.2, com 8,4 g de resíduo de kiwi,192 mL de lama de digestor anaeróbio, 500 mg de NaHCO3 e adição de NH4Cl e KH2PO4, que registou a produção de 401 mL de CH4/g de sólidos voláteis, e concentração de metano de 77%. O ensaio referido anteriormente foi reproduzido num reator com 17 L de volume (ensaio 5.1). Os resultados obtidos não foram satisfatórios, demonstrando que não só o aumento da escala do reator, mas também o inóculo, e principalmente este, afetaram significativamente e de forma negativa o processo de DA. O kiwi demonstrou ser um substrato com bom potencial na produção de biogás pelo processo de DA, porém são necessários mais estudos para se definirem os parâmetros que possam otimizar o processo à uma escala industrial e, que possa tornar o processo viável e atrativo. |
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