59ª Reunião Anual da SBPC

INTRODUÇÃO:

O biogás é um combustível produzido com baixo custo e pode ser uma alternativa para a diminuição da emissão de poluentes. A partir da Revolução Industrial, observamos o crescimento exponencial da demanda por energia. Essa demanda tem sido suprida por fontes de energia não-renováveis, principalmente por combustíveis fósseis; que poluem o ambiente tanto na sua extração quanto na queima. O projeto visa estabelecer uma metodologia para a fabricação do biogás, em laboratório, a partir de matéria orgânica (recurso renovável). O processo de produção do gás envolve bactérias metanogênicas anaeróbicas, sendo necessárias condições propícias a garantir a sobrevivência e eficiência da atividade das mesmas, tais como a manutenção e o isolamento de um meio anaeróbico; temperatura, teor de água e concentração de nutrientes orgânicos adequados e o controle de substâncias tóxicas. Buscando criar um microambiente adequado às condições citadas, um bioreator foi projetado, reunindo características que tornam o meio isolado mais próximo das condições ideais.

METODOLOGIA:

Foi projetado o reator considerando as características necessárias para a obtenção de um meio isolado ideal para a sobrevivência e eficiência da atividade dos microrganismos responsáveis pela produção do biogás. Para isso foi feito um levantamento bibliográfico dos materiais mais adequados a serem utilizados em sua construção que pudessem manter condições de temperatura, pressão e anaerobiose ideais aos microrganismos. Posteriormente realizaram-se alguns experimentos para reunir dados das condições ótimas de atividade das bactérias. Os experimentos foram realizados com a mesma biomassa (fruto da espécie Carica papaya), visando à padronização das quantidades de nutrientes e água existentes no meio. Através de reações químicas utilizando-se como reagentes cloretos e carbonatos conseguiu-se a expulsão do oxigênio atmosférico do interior do reator com a injeção de dióxido de carbono, assegurando-se dessa forma a total anaerobiose do meio. A utilização de equipamentos laboratoriais (vidrarias, balanças, banho maria) adequados foi imprescindível para o controle das variáveis necessárias e conseqüente obtenção de resultados satisfatórios do projeto.

RESULTADOS:

A priori foi desenvolvido o projeto do bioreator, bem como a especificação de todo o material a ser utilizado em sua construção. O aço inoxidável 304 é o material utilizado nas laterais e na tampa devido suas características de resistência e fácil manutenção. O silicone é utilizado para garantir a vedação do reator. Foram aferidos os volumes de gás produzidos seguido do cálculo da média ponderada dos valores obtidos em dois experimentos consecutivos, sendo que em doze horas, no primeiro experimento não foi verificada a produção de gás, enquanto no segundo experimento, 20 mL de gás foram observados. Após 30 horas de reação, no primeiro experimento 100mL de gás foram observados, e no segundo experimento 110mL. Após 40 horas de reação, 110mL de gás foram vistos e no segundo experimento 115mL

O teste de regressão foi a ferramenta estatística utilizada para verificação da correlação entre os dados obtidos e possível previsão de dados futuros. Através da análise da curva logarítmica, plotada com base nos pontos apresentados , obteve-se um R=0,975 (coeficiente de linearidade), bem como a equação logarítmica y = 78,857Ln(x) - 171,83.

CONCLUSÕES:

Através dos dados coletados nos experimentos pode-se observar a produção efetiva de biogás com o uso do reator. Levando em consideração um α = 5% (coeficiente de significância), pode-se concluir que o R calculado é satisfatório, inferindo a possível reprodutibilidade dos experimentos, tendo uma certeza de 95%. Apesar da pequena quantidade de gás produzido, o sistema projetado mostrou-se eficiente. Com isso a produção de biogás como uma fonte alternativa de energia mostra-se viável a partir da pratica de projetos similares.

Instituição de fomento: CEFET (Centro Federal de Educação Tecnológica de Goiás)

Trabalho de Iniciação Científica

Palavras-chave: bioreator, anaerobiose, energia alternativa

E-mail para contato: varanda_ufg@yahoo.com.br