A busca por alternativas energéticas sustentáveis e a necessidade de descarbonização posicionam o hidrogênio de baixo carbono como um vetor estratégico na transição energética. O presente projeto propõe o desenvolvimento e a otimização do processo de produção de bio-hidrogênio via fermentação escura em reator CSTR (2L), utilizando como substrato o extrato vegetal de Agave attenuata consorciado a inóculo de lodo de esgoto. Para superar os gargalos de baixa produtividade e instabilidade metabólica característicos do processo biológico, a pesquisa investigará o uso de aditivos minerais e catalisadores (magnetita, carvão dopado com Ni-Fe e escória de resíduos siderúrgicos), promovendo o estímulo à Transferência Direta de Elétrons Entre Espécies (DIET). A otimização das variáveis operacionais (como pH, temperatura, relação inóculo/substrato e dosagem de catalisadores) será realizada por meio de planejamento experimental (DoE) e Metodologia de Superfície de Resposta (RSM). Para capturar o comportamento não linear do sistema e prever o rendimento de H2, serão aplicados algoritmos de Machine Learning. Além da etapa produtiva, o projeto contempla a caracterização físico-química detalhada e a avaliação do potencial de valorização do digestato remanescente, alinhando-se aos princípios da economia circular. Por fim, serão realizadas análises de viabilidade econômica – por meio do cálculo do Custo Nivelado do Hidrogênio (LCOH) – e de sustentabilidade ambiental através da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e parâmetros de redução de DQO e toxicidade. O projeto busca fornecer subsídios científicos e tecnológicos para a descarbonização industrial, alinhando-se às diretrizes da Lei nº 14.948/2024 (Marco Legal do Hidrogênio) e aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS 7, 9, 12 e 13).

Referências bibliográficas

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