Caracterizações de células a combustível microbianas alimentadas com diferentes efluentes industriais

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Marassi, Rodrigo José
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Sistemas bioletroquímicos; Bioeletrocatálise; Energia renovável; Aproveitamento de resíduos agroindustriais; Células a combustível; Resíduos agroindustriais; Bioelectrochemical system; Bioelectrocatalysis; Reuse of agroindustrial wastewater; Renewable energy
• Link de acesso: http://app.uff.br/riuff/handle/1/27831

Neste trabalho foi estudado o uso das células a combustível microbianas (CCMs) para gerar eletricidade, simultaneamente ao tratamento de efluentes. As células do tipo catodoar foram montadas com o anodo de carbono vítreo reticulado, catodo de tecido carbono e a membrana nafion. Como substratos foram usados os efluentes vinhaça, soro de leite e água residuária, oriundos das agroindústrias de etanol e leite, enriquecidos com alguns nutrientes inorgânicos e acetato de sódio. As CCMs foram caracterizadas usando a técnica da polarização eletroquímica avaliando os parâmetros densidade de corrente, densidade de potência e resistência interna em diferentes tempos de crescimento do biofilme e por técnicas químicas calculando a remoção da demanda química de oxigênio (DQO), eficiência coulômbica (EC) e descoloração. Os inóculos foram as bactérias eletrogênicas Shewanella putrefaciens, Shewanella oneidensis e Clostridium butyricum. A CCM alimentada com vinhaça alcançou densidade máxima de potência de 0,93 W m3, 0,25 W m3 e 0,65 W m3 e remoção na DQO de 22 %, 28 % e 42 %, inoculada com a Clostridium butirycum, Shewanella putrefaciens e Shewanella oneidensis, respectivamente. Adicionalmente, foi testado uma co-cultura de Shewanella oneidensis e Clostridium butyricum em vinhaça, este sistema atingiu a densidade de potência de 1,05 W m-3 e 57 % remoção de DQO. A mesma CCM alimentada com soro de leite e água residuária, inoculados com as bactérias Shewanella oneidensis e Clostridium butyricum, produziu densidades máximas de potência de 0,98 W m-3; 2,02 W m-3 bem como remoção de DQO, 74 % e 43 %, respectivamente. A partir da técnica microscopia de força atômica observou-se que estas bactérias possuem forma de bastonetes com comprimento em torno de 1,3 m. Os resultados confirmam a CCM como uma tecnologia alternativa para produção de bioeletricidade e tratamento de efluentes industriais.