Resumo

A energia é essencial para o desenvolvimento econômico e social. Diversas fontes de geração de
biocombustíveis têm sido amplamente pesquisadas, e entre as quais a tecnologia envolvendo a utilização de
biohidrogênio parece vantajosa. Dentre os possíveis substratos utilizados para a produção de biohidrogênio,
estão resíduos e efluentes, e o glicerol, subproduto da fabricação de biodiesel, merece destaque, devido o seu
grande volume produzido. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi comparar a produção de biohidrogênio
utilizando-se glicerol bruto e sacarose como substratos orgânicos. Este último foi empregado por ser
considerado modelo de biodegradação, permitindo avaliar os resultados obtidos. Para os testes, foram
utilizados reatores em batelada, com volume útil de 450 mL. Empregou-se as concentrações de 1,5; 3; 4,5 e 6
g/L de ambos os substratos, e fixou-se a concentração de inóculo em 2 g/L, permitindo-se obter quatro
relações alimento/microrganismo (A/M) – 0,75; 1,25; 2,25; 3,0. Avaliou-se o volume e a porcentagem de
hidrogênio produzido durante todo o experimento, bem como a demanda química de oxigênio (DQO) antes e
após os testes. Como resultados, verificou-se que o glicerol utilizado possui potencial para ser utilizado como
substrato orgânico, apresentando resultados semelhantes e até melhores do que os obtidos com sacarose.

Introdução

A energia é essencial para o desenvolvimento econômico e social. Entretanto, grande parte da energia é
atualmente consumida e produzida sob formas que não poderiam ser sustentadas em longo prazo (MOHR et al,
2015; REN, 2016).

Diversas fontes de geração de biocombustíveis têm sido amplamente pesquisadas, e entre as quais a tecnologia
envolvendo a utilização de biohidrogênio parece vantajosa (WANG & WAN, 2009; HALLENBECK, 2009;
ROSSI et al, 2011; ARIMI et al, 2015, SARMA et al, 2015). O hidrogênio (H2) gera somente água quando
utilizado em uma célula a combustível. Isso ocorre porque a molécula de H2 não é quimicamente ligada a
átomos de carbono, e por isso, não contribui para as emissões de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera. Além
disso, pode ser produzido biologicamente a partir de fontes renováveis, como biomassa e efluentes de águas
residuárias industriais (DEMIREL et al, 2010; SARMA et al, 2015).

Os principais critérios para a seleção do substrato para produção de H2 são disponibilidade, custo e
biodegradabilidade (KAPDAN & KARGI, 2006). O efluente caracterizado como glicerol tem origem na
produção de biodiesel, biocombustível que tem apresentado demandas de consumo crescente. Entretanto, sua
produção industrial acarreta elevado acúmulo de rejeitos ricos em glicerol, estimado em 10% do volume total
de biodiesel produzido.

Elevadas concentrações de substrato podem favorecer a eficiência de produção de hidrogênio. Entretanto, o
próprio substrato ou os produtos formados podem ter efeito inibitório, quando ultrapassado o limite ideal de
carga orgânica volumétrica (WANG & WAN, 2009; SIVAGURUNATHAN et al, 2016).

O glicerol puro pode ser utilizado em indústrias têxteis, químicas, farmacêutica e alimentícia
(VASCONCELOS, 2012; ROSSI ET AL, 2012). Contudo, o uso comercial da glicerina está condicionado ao
seu grau de pureza, igual ou maior do que 95%. Para alcançar estes valores, o glicerol bruto precisa ser
submetido a processos de purificação, o que acarretaria custos demasiadamente elevados. Sendo assim, os
grandes excedentes de glicerol que são gerados requerem novas utilizações a serem identificadas
(MAINTINGUER, HATANAKA & OLIVEIRA, 2015). O emprego da fermentação anaeróbia, para a
conversão desta substância em produtos de maior valor, pode representar uma rota promissora para alcançar a
viabilidade econômica na indústria de biocombustíveis (VARRONE et al, 2013).

Autores: Maria Cristina de Almeida Silva e Luiz Olinto Monteggia.