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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37521| Título: | Influência do uso de fotobiorreatores na produção de biogás |
| Título(s) alternativo(s): | Influence of the use of photobioreactors on biogas production |
| Autor(es): | Lopes, Felipe Cardoso Regazzo, Marinna |
| Orientador(es): | Frare, Laercio Mantovani |
| Palavras-chave: | Biogás Diodos emissores de luz Metano Light emitting diodes Methane |
| Data do documento: | 14-Fev-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | CARDOSO, Felipe Lopes; REGAZZO, Marinna. Influência do uso de fotobiorreatores na produção de biogás. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2025. |
| Resumo: | A crescente busca por fontes de energia sustentáveis e de baixo custo tem incentivado a exploração de alternativas aos combustíveis fósseis, como o biogás. Este gás, composto, principalmente, por metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2) é gerado a partir da digestão anaeróbia (DA) de resíduos e efluentes, sendo especialmente relevante em propriedades rurais que necessitam de tratamento adequado para dejetos de animais. Esta pesquisa avaliou a influência da iluminação por diodos emissores de luz (LED), no comprimento de onda visual no espectro vermelho, na produção do biogás em reatores anaeróbios contendo dejetos da bovinocultura de leite. A hipótese central é que a fotoestimulação pode acelerar a fase de aclimatação (lag) dos microrganismos, maximizando a eficiência, produtividade e a sustentabilidade da produção do biogás. Através de uma abordagem experimental quantitativa, o estudo teve como objetivo comparar o volume produzido de biogás e sua composição em reatores não iluminados (grupo controle) e iluminados (grupo teste), analisar a produção de ácidos graxos voláteis (AGV) durante a fase acidogênica e avaliar o consumo energético do sistema de iluminação. As análises envolveram a caracterização do substrato, medição do pH, teor de sólidos totais, voláteis e fixos (ST, SV, SF), nitrogênio total Kjeldahl (NTK), bem como a avaliação do potencial bioquímico de metano (BMP). A partir dos resultados obtidos, o inóculo se mostrou adequado para a produção de biogás e apresentou maior produção após a fotoestimulação por LED. Para a celulose microcristalina, não foi observada diferença significativa entre as médias após a fotoestimulação quanto ao volume de biogás. O dejeto da bovinocultura de leite apresentou uma diferença significativa entre as medias de produção de biogás, indicando que a fotoestimulação favoreceu a produção de biogás. |
| Abstract: | The growing demand for sustainable and low-cost energy sources has encouraged the exploration of alternatives to fossil fuels, such as biogas. This gas, composed mainly of methane (CH4) and carbon dioxide (CO2), is generated through the anaerobic digestion (AD) of waste and effluents, making it particularly relevant for rural properties that require proper treatment of animal waste. This research evaluated the influence of light-emitting diode (LED) illumination, in the visual wavelength of the red spectrum, on biogas production in anaerobic reactors containing dairy cattle waste. The central hypothesis is that photostimulation can accelerate the microbial acclimation (lag) phase, maximizing the efficiency, productivity, and sustainability of biogas production. Through a quantitative experimental approach, the study aimed to compare the volume and composition of biogas produced in non-illuminated (control group) and illuminated (test group) reactors, analyze volatile fatty acid (VFA) production during the acidogenic phase, and assess the energy consumption of the lighting system. The analyses included substrate characterization, pH measurement, total, volatile, and fixed solids content (TS, VS, FS), total Kjeldahl nitrogen (TKN), as well as the evaluation of biochemical methane potential (BMP). Based on the obtained results, the inoculum proved suitable for biogas production and showed higher production after LED photostimulation. For microcrystalline cellulose, no significant difference was observed in the average biogas volume after photostimulation. However, dairy cattle waste exhibited a significant difference in biogas production averages, indicating that photostimulation favored biogas production. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37521 |
| Aparece nas coleções: | MD - Engenharia Ambiental |
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