Guia Gessulli
09-Mar-2020 09:20
Tecnologia

Biorreatores e biogás: o avanço das energias renováveis

O biorreator é um equipamento que realiza a digestão anaeróbia de amostras, semelhante a um biodigestor

Lançados em 1914, próximo a primeira Guerra Mundial, os biorreatores foram criados para atender a elevada produção de acetona. Porém, pela falta de informações sobre o instrumento, nos anos seguintes foram necessárias modificações para aprimorar o desempenho da máquina, já que  na época os métodos para esterilização e assepsia ainda não eram bem desenvolvidos. Já nos anos 40, um biorreator com aproximadamente 20 litros foi construído, elevando a capacidade do instrumento para a produção de leveduras.

Como um biorreator funciona?

O biorreator é um equipamento que realiza a digestão anaeróbia de amostras, ele é semelhante a um biodigestor. Nele conseguimos reproduzir a alimentação conforme ela é realizada no campo ou indústria. É possível simular a Carga Orgânica Volumétrica, Tempo de Retenção Hidráulica, diferentes temperaturas, agitação, entre outros parâmetros.

Hoje existem centenas de biorreatores no mercado e dos mais variados processos. Independentemente do tipo de tecnologia, os biorreatores são indispensáveis para o resultado de variados processos, seja de medicamentos, bebidas, biofertilizantes e produção industrial de enzimas.

O CIBiogás recentemente recebeu dois novos biodigestores para aprimorar os serviços da área laboratorial: um reator de fluxo pistonado que pode ser comparado com o modelo de modelo Lagoa Coberta – tecnologia geralmente mais usada na área rural, e segundo no modelo CSTR (Continuous stirred-tank reactor) que é nada mais que a tecnologia de mistura completa, muito utilizada na Europa e no Brasil. Ambos irão promover resultados laboratoriais mais próximos à realidade do campo, possibilitando novas análises de processos de biodigestão anaeróbia e ampliarão a prestação de serviços do Laboratório como ponto de partida para resolução de problemas técnicos e estudos de viabilidade.

 

Escala Real à favor a produção de biogás

Sobre o resultado das máquinas, a engenheira ambiental do CIBiogás, Franciele Natividade explica que o reator pode dar respostas mais assertivas quanto ao tipo de tecnologia a ser utilizada. “Como a alimentação interfere na produção de biogás. Também é possível comparar o biodigestor em escala real e o reator no laboratório para conseguimos saber se há algum processo que pode melhorar a produção de biogás, como o mesmo está performando”, afirma.

As duas máquinas foram desenvolvidas em conjunto com a empresa ECO Educacional, especialista na fabricação de equipamentos laboratoriais didáticos e de pesquisa. A ideia foi executada através do “Projeto Reatores”, cuja ideia é a implantação de reatores de regime semi contínuos no laboratório a partir da parceria entre CIBiogás, Itaipu Binacional e Parque Tecnológico Itaipu (PTI). Grande parte do desenho exclusivo do instrumento foi feito em conjunto com a equipe de engenharia do CIBiogás.

 

Universidades parceiras

Sobre a integração das universidades no desenvolvimento dos biorreatores até a chegada das máquinas, Franciele relata que foi fundamental, principalmente na comparação de estudos e resultados, promovendo até o final do projeto uma rica análise com as instituições de ensinos sobre as principais dificuldades, desafios e aprendizados.

“O Cibiogás projetou os reatores com aporte de tecnologias que muitas vezes as universidades não dispõem. A interação entre o Cibiogás e as universidades vêm acontecendo no Projeto Reatores. Em paralelo, a nossa validação a UTFPR de Medianeira e a UNIOESTE de Cascavel vem operando reatores com tecnologias semelhantes. 

Até a chegada das máquinas algumas universidades da região foram privilegiadas durante o projeto como a Universidade Latino Americana (UNILA) que contribuiu na análise de Ácidos Graxos Voláteis e Microbiologia; a Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE) e Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), que contribuíram com a execução do reator. Além das instituições os reatores podem atender projetos de P&D, projetos da engenharia e demandas de clientes do Cibiogás, eventualmente estarão disponíveis para estudos em parceria com universidades.

 

Fase de testes

Atualmente o laboratório está em fase de testes e comissionamento. A análise está sendo feita para avaliar todos os componentes e executar os primeiros experimentos nos dois modelos de reatores. A previsão é que esta fase dure até 60 dias. Todos os componentes estão em funcionamento e em regime de alimentação semicontínuo. O biogás está sendo produzido e analisado.

O Lagoa Coberta está operando com resíduo da suinocultura e o CSTR opera com a alimentação semelhante ao reator da UD Itaipu com resíduo de restaurante, milho e cacau em pó. Após este processo, eles continuarão disponíveis para executar testes. Projetos que necessitem desse tipo de resposta também serão incluídos.

Quer saber mais? Entre em contato com nossa equipe pelo email: [email protected].

 

Redação, com informações do CIBiogás
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