Banca de DEFESA: VICTOR SANTURBANO DA SILVA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: VICTOR SANTURBANO DA SILVA
DATA: 21/12/2023
HORA: 08:30
LOCAL: Vídeo conferência (on-line)
TÍTULO:

Performance ambiental da produção de biogás de microalgas cultivadas em esgoto doméstico

PALAVRAS-CHAVES:

Microalgas. Biogás. Avaliação do Ciclo de Vida. Esgoto Doméstico. Lagoas de Alta Taxa. Análise de Sensibilidade.

PÁGINAS: 124
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Sanitária
SUBÁREA: Saneamento Ambiental
ESPECIALIDADE: Controle da Poluição
RESUMO:

O fenômeno do aquecimento global, impulsionado pelo uso de combustíveis convencionais e atividade manufatureira, resulta na emissão significativa de dióxido de carbono (CO2) e outros gases de efeito estufa (GEE) provenientes de instalações industriais. O aumento de consumo de energia, a iminente escassez de combustíveis fósseis e o crescente interesse em fontes renováveis motivam pesquisas em biocombustíveis. A produção de biogás através da digestão anaeróbia (DA) de microalgas, integrada ao tratamento de esgoto doméstico, emerge como uma técnica promissora para o gerenciamento de resíduos e redução da pegada de carbono. No entanto, desafios operacionais, políticos e de aceitação pública limitam o pleno potencial dessa abordagem. Nesse contexto, esforços de pesquisa consideráveis devem ser dedicados na tentativa de aprimorar a eficiência e desempenho desse processo. Este estudo avalia a performance ambiental da produção de biogás a partir de microalgas cultivadas em esgoto doméstico, empregando análises de balanço de massa e energia, juntamente com avaliação do ciclo de vida (ACV). A modelagem, baseada em dados secundários, representa um cenário base com cultivo em lagoa de alta taxa (LAT), colheita de biomassa por sedimentação gravitacional, DA líquida e melhoramento do biogás por water scrubbing. Cenários adicionais foram explorados visando menor consumo e impacto. A categoria de toxicidade humana cancerígena foi a mais afetada, destacando a importância do aquecimento do digestor anaeróbio e da água do cultivo. A etapa de DA foi a mais impactante, contribuindo com 35,28% dos potenciais impactos ambientais. O cenário S3, com técnicas como pré-tratamento térmico, recuperação de calor, co-digestão, melhoramento fotossintético do biogás e potencial uso do digestato como biofertilizante, demonstrou melhor desempenho ambiental. A análise de sensibilidade ressaltou a produtividade de metano como fator crucial na redução ou aumento dos potenciais impactos (por exemplo, 11% de redução dos potenciais impactos na categoria de radiação ionizante após acréscimo de 10% nesse parâmetro). Comparando à produção de gás natural, o S3 reduziu em até 6 vezes os danos aos recursos naturais, mas aumentou em 23 vezes os danos à saúde humana. Ao analisar as emissões de CO2 equivalente (CO2-eq) e a razão de energia líquida (REL) no cenário S3, observou-se emissões positivas (0.1795 kg CO2-eq) e uma REL superior a 1 (1,71). A etapa de DA destacou-se como a principal contribuinte para esses resultados, representando 98% das emissões de CO2-eq e 94% do consumo total de energia do sistema, sugerindo que esse cenário não é vantajoso para a produção de biogás, devido o alto consumo de energia para aquecimento do digestor. Entretanto, após análise de sensibilidade, revelou-se que uma redução de 20% no parâmetro de temperatura de DA pode resultar em um cenário mais favorável para a produção de biogás. Nesse contexto, observou-se valores negativos de emissão de CO2-eq (-0,1226 CO2-eq) e um balanço energético positivo, com uma REL de 0,69. Esses resultados indicam que a DA a temperaturas ambientes pode impactar positivamente a eficiência ambiental e energética do processo. Este estudo fornece insights valiosos sobre a produção de biogás a partir da biomassa de microalgas, destacando a importância da otimização de parâmetros operacionais para alcançar desempenho ambiental e energético mais favorável. Essas descobertas têm o potencial de orientar futuras pesquisas e práticas no campo do aproveitamento de microalgas para a produção sustentável de biogás.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - PAULA PEIXOTO ASSEMANY (Membro)
Interno - MATEUS PIMENTEL DE MATOS (Suplente)
Interno - MARCIO MONTAGNANA VICENTE LEME (Membro)
Externo à Instituição - JACKELINE DE SIQUEIRA CASTRO - UFV (Membro)
Externo à Instituição - EDUARDO DE AGUIAR DO COUTO - UNIFEI - UNI (Suplente)
Interno - ADRIANO VIANA ENSINAS (Membro)