Diseño de un biodigestor y un fotobiorreactor para producir y purificar biogás procedente de la codigestión anaerobia

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.14244/engurbdebate.v4i2.119

Palabras clave:

microalgas, processos biológicos, resíduos orgânicos, biorreatores

Resumen

Las emisiones mundiales de dióxido de carbono (CO2) no han dejado de aumentar desde la revolución industrial. En las últimas décadas, el escenario de emisiones no ha hecho más que empeorar, pasando de 9,34 millones de toneladas en 1960 a 36,44 millones de toneladas en 2019. La creciente concentración de CO2 atmosférico se atribuye principalmente al consumo y quema de combustibles fósiles, que representan más del 80% de la demanda mundial de energía primaria. En un esfuerzo por ayudar a mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero, la producción de biogás en Brasil ha avanzado en los últimos años y ha recibido incentivos de los sectores público y privado. El uso de fuentes no convencionales para la generación de energía, como los residuos orgánicos urbanos y la biomasa residual de procesos agroindustriales y/o agrícolas, se perfilan como alternativas interesantes. El objetivo de este trabajo es desarrollar biorreactores a escala de banco para la generación y purificación de biogás rico en metano. Para el diseño de los biorreactores se ha utilizado el software Autodesk® Inventor. Una vez construidos los biorreactores, se producirá biogás a partir de la codigestión anaerobia de residuos orgánicos urbanos y agroindustriales. El biogás generado se purificará mediante captura fotosintética de carbono utilizando microalgas.

Biografía del autor/a

Augusto Paes Villas Boas, Pontifícia Universidade Católica de Campinas

Tem experiência na área de projeto e desenvolvimento de sistemas de reciclagem de matéria e otimizações de processos implementados. Reciclagem e Sustentabilidade com ênfase em Engenharia Química, Materiais Compósitos e Fibra de Carbono. Matemática Aplicada com ênfase em Otimizações de Processos e Biomimética. Metal - Mecânica, projeto e construções metálicas, Usinagem com ênfase em torneamento de precisão.

Betânia Hoss Lunelli, Pontifícia Universidade Católica de Campinas

Professora e pesquisadora da Pontifícia Universidade Católica de Campinas e docente permanente do Programa de Pós Graduação em Sistemas de Infraestrutura Urbana. É diretora adjunta da Faculdade de Química e coordenadora do curso de Engenharia Química desde 2018. No período de 2010 a 2016 realizou dois pós-doutoramentos, o primeiro entre 2010 a 2014 na Faculdade de Engenharia Química da Universidade Estadual de Campinas e o segundo no período de 2014 a 2016 no Departamento de Hidráulica e Saneamento da Escola de Engenharia de São Carlos (USP). Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade do Sul de Santa Catarina (2003), mestrado (2007) e doutorado (2010) em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas. Seu foco de pesquisa atual é avaliar a viabilidade técnico-econômica e ambiental da digestão anaeróbia de resíduos orgânicos urbanos e agroindustriais para geração de fontes alternativas de energia.

Citas

ANGELI, J. R. B. et al. (2018). Digestão anaeróbica e integração em escala urbana: feedback e estudo de caso comparativo.

Energia, Sustentabilidade e Sociedade, v. 8(1), p. 29.

ARAUJO, A. P. C. (2017). Produção de biogás a partir de resíduos orgânicos utilizando biodigestor anaeróbico.

Monografia. Universidade Federal de Uberlândia, Belo Horizonte, MG, 2017.

ARUN, S.; SINHAROY, A.; PAKSHIRAJAN, K.; LENS, P. N.

(2020). Algae based microbial fuel cells for wastewater treatment and recovery of value-added products. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 132, 110041. doi.org/10.1016/j.rser.2020.110041

CHEW, K. R.; LEONG, H. Y.; KHOO, K. S.; VO, D. V. N.; ANJUM, H.; CHANG, C.K.; SHOW, P.L. (2021). Effects of

anaerobic digestion of food waste on biogas production and environmental impacts: a review. Environmental Chemistry Letters, v. 19(4). doi.org/10.1007/s10311-021-01220-z

EPA – Environmental Protection Agency (2021). Global Greenhouse Gas Emissions Data. Disponível em: https://www.epa.gov/ghgemissions/global-greenhouse-gas- emissions-data Acesso em: 12 ago. 2023.

LI, J.; LI, X.; YANG, Z.; TANG, T. T. (2020). Effects of cellulose on polycyclic aromatic hydrocarbons removal and microbial community structure variation during anaerobic digestion of sewage sludge. Journal of Environmental Science and Health, Part A, v. 55(9), p. 1104–1110. doi.org/10.1080/10934529.2020.1771958

NAGARAJAN, D.; VARJANI, S.; LEE, J.; CHANG, S. (2021).

Sustainable aquaculture and animal feed from microalgae- Nutritive value and techno-functional components. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 150, 111549. doi.org/10.1016/j.rser.2021.111549

ONYEAKA, H.; MIRI, T.; OBILEKE, K.; HART, A.; ANUMUDU, C.;

AL-SHARIFY, Z. T. (2021). Minimizing carbono footprint via microalgae as a biological capture. Carbon Capture Science & Technology, v. 1, 100007. doi.org/10.1016/j.ccst.2021.100007

SEEG (2022). Disponível em: http://seeg.eco.br Acesso em: 04 dez. 2022.

Publicado

2024-03-18

Cómo citar

Paes Villas Boas, A. ., & Hoss Lunelli, B. . (2024). Diseño de un biodigestor y un fotobiorreactor para producir y purificar biogás procedente de la codigestión anaerobia. Engenharia Urbana Em Debate, 4(2), 84–92. https://doi.org/10.14244/engurbdebate.v4i2.119

Número

Sección

Geotecnia e Geoprocessamento