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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36525| Título: | Uso de Chlorella fusca no tratamento de biogás na remoção de 𝑪𝑶𝟐 e 𝑯𝟐𝑺 para aplicações energéticas |
| Título(s) alternativo(s): | Use of Chlorella fusca in biogas treatment for 𝑪𝑶𝟐 and 𝑯𝟐𝑺 removal for energy applications |
| Autor(es): | Oliveira, Emilli Fernanda Cruz de |
| Orientador(es): | Prado, Marcelo Real |
| Palavras-chave: | Biocombustíveis Energia - Fontes alternativas Micro-organismos biotecnológicos Biomass energy Renewable energy sources Biotechnological microorganisms |
| Data do documento: | 14-Fev-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | OLIVEIRA, Emilli Fernanda Cruz de. Uso de Chlorella fusca no tratamento de biogás na remoção de 𝑪𝑶𝟐 e 𝑯𝟐𝑺 para aplicações energéticas. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2025. |
| Resumo: | A exploração intensiva de combustíveis fósseis desde a Revolução Industrial tem gerado graves impactos ambientais, como o aumento das emissões de dióxido de carbono e alterações climáticas significativas. Em resposta, a Agenda 2030 da ONU promove ações para enfrentar as mudanças climáticas e incentivar o uso de tecnologias limpas e renováveis. Neste contexto, o biogás, especialmente aquele gerado em aterros sanitários, surge como uma alternativa promissora devido ao seu potencial para reduzir emissões de gases de efeito estufa e servir como fonte de energia renovável. No entanto, sua composição inclui contaminantes como CO₂ e H₂S, que comprometem seu potencial energético. Este estudo investigou uma abordagem inovadora para o tratamento do biogás: a utilização da microalga Chlorella fusca, um organismo capaz de remover contaminantes enquanto gera biomassa de alto valor agregado. Para avaliar a eficiência do estudo, foi desenvolvido um sistema experimental no qual a microalga foi cultivada em contato direto com o biogás em fotobiorreator. Os resultados foram expressivos: a microalga reduziu o CO₂ de 28,1% para 8,8% e o H₂S de 504 ppm para 12 ppm, atingindo uma eficiência de remoção de 74,2% no quarto dia de tratamento. A purificação tornou o biogás menos corrosivo e mais adequado para aplicações energéticas. Além disso, a biomassa resultante, rica em compostos bioativos, pode ser utilizada na produção de biocombustíveis, fertilizantes e até cosméticos, promovendo um modelo de economia circular. Embora tenha sido observada uma redução temporária no Poder Calorífico Inferior (PCI) devido à retenção de metano pelas microalgas, ajustem operacionais como injeção de biogás diretamente no meio de cultura e aumento do tempo de retenção, podem otimizar o processo e maximizar os ganhos energéticos. A pesquisa reforça que o uso de Chlorella fusca no tratamento do biogás não é apenas uma alternativa viável, mas uma solução de duplo impacto: melhora a qualidade do gás e transforma resíduos em recursos valiosos. Os resultados evidenciam que a biotecnologia aplicada à purificação do biogás pode acelerar a transição para um futuro energético mais sustentável, alinhando-se aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) 7 e 13 da ONU. |
| Abstract: | The intensive exploitation of fossil fuels since the Industrial Revolution has caused severe environmental impacts, such as increased carbon dioxide emissions and significant climate changes. In response, the UN's 2030 Agenda promotes actions to address climate change and encourage the use of clean and renewable technologies. In this context, biogas—especially that generated in landfills—emerges as a promising alternative due to its potential to reduce greenhouse gas emissions and serve as a renewable energy source. However, its composition includes contaminants such as CO₂ and H₂S, which compromise its energy potential. This study investigated an innovative approach to biogas treatment: the use of the microalga Chlorella fusca, an organism capable of removing contaminants while generating high-value biomass. To evaluate the efficiency of the process, an experimental system was developed in which the microalga was cultivated in direct contact with biogas in a photobioreactor. The results were remarkable: the microalga reduced CO₂ from 28.1% to 8.8% and H₂S from 504 ppm to 12 ppm, achieving a removal efficiency of 74.2% on the fourth day of treatment. The purification process made the biogas less corrosive and more suitable for energy applications. Additionally, the resulting biomass, rich in bioactive compounds, can be used in the production of biofuels, fertilizers, and even cosmetics, promoting a circular economy model. Although a temporary reduction in the Lower Heating Value (LHV) was observed due to methane retention by the microalgae, operational adjustments—such as direct biogas injection into the culture medium and increased retention time—can optimize the process and maximize energy gains. This research reinforces that the use of Chlorella fusca in biogas treatment is not only a viable alternative but also a dual-impact solution: it improves gas quality while transforming waste into valuable resources. The results demonstrate that applying biotechnology to biogas purification can accelerate the transition to a more sustainable energy future, aligning with the UN's Sustainable Development Goals (SDGs) 7 and 13. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36525 |
| Aparece nas coleções: | CM - Engenharia Química |
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