Priscilla Mel Rebouças Ossuma

Eng. de Bioprocessos

01/11/2025

31/10/2027

Avaliação de um aditivo condutivo híbrido de baixo custo na fermentação escura de resíduos sólidos orgânicos para produção de biohidrogênio

O presente plano de pesquisa propõe avaliar, em escala de laboratório, um aditivo condutivo híbrido de baixo custo, baseado na combinação de biochar e óxido de ferro, para intensificar a fermentação escura de resíduos sólidos orgânicos, como sua fração orgânica (FORSU) e resíduos da indústria de alimentos, visando a aumentar o rendimento e a taxa de produção de biohidrogênio por meio de mecanismos associados à transferência direta de elétrons (DIET). A pesquisa contempla a caracterização de substratos e inóculo, a síntese e caracterização do material híbrido (N‑biochar@Fe₃O₄), a realização de ensaios anaeróbios em batelada sob condições mesofílicas com diferentes condições de aditivo (incluindo a magnetita como referência) e o monitoramento de produção e composição do biogás, distribuição de ácidos graxos voláteis (AGVs), pH e parâmetros físico‑químicos, com a respectiva análise estatística para comparar o desempenho entre tratamentos e, assim, preencher lacunas de conhecimento sobre o uso racional de materiais condutivos na produção de bioH₂ a partir de resíduos orgânicos.

Lou, T., Yin, Y., & Wang, J. (2024). Recent advances in effect of biochar on fermentative hydrogen production: Performance and mechanisms (2024). International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 57, p. 315-327 . https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.01.039.

Ren, Y., Si, B., Liu, Z., Jiang, W., & Zhang, Y. (2021). Promoting dark fermentation for biohydrogen production: Potential roles of iron-based additives. International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 47, n. 3, p. 1499-1515. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene. 2021.10.137.

Kong, T.; Zhang, W. (2023). Enhanced Anaerobic Digestion Using Conductive Materials through Mediation of Direct Microbial Interspecies Electron Transfer: A Review (2023). Fermentation, Vol. 9, 884 . https://doi.org/10.3390/fermentation9100884.

Ghimire, A., Frunzo, L., Pirozzi, F., Trably, E., Escudié, R., Lens, P. N. L., & Esposito, G. (2015a). A review on dark fermentative biohydrogen production from organic biomass: Process parameters and use of by-products. Applied Energy, 144, 73-95 . https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.01.045.

Ali, H. M., Tyagi, V. V., Kazmi, A. A., & Ojha, C. S. P. (2024). Biohythane production from organic fraction of municipal solid waste: Clean and green energy generation under circular economy framework. International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 95, 18 December 2024, p. 1080-1094 . https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.11.251.