Projeto de Mestrado
Título: Tratamento de vinhaça em sistema bioeletroquímico microbiano com concomitante recuperação de amônio: influência de condições operacionais.
Resumo: O projeto descrito a seguir visa recuperar amônio de uma vinhaça de cana-de-açúcar em uma célula a combustível microbiana (CCM), com concomitante geração de energia elétrica e tratamento desse efluente industrial. A vinhaça pode ser fonte de diversos problemas ambientais, tais como: emissão de gases do efeito estufa (GEE), alterações químicas e microbiológicas do solo e contaminação de águas subterrâneas. Dessa forma, o projeto alinha-se com os conceitos de sustentabilidade e economia circular, buscando utilizar um resíduo e recuperar um produto de valor industrial. Serão avaliados os desempenhos das CCMs em sistemas: com resistência externa variável entre 100 Ω a 1 kΩ e uma CCM com aplicação de voltagem de 0,3 V. Nestas CCMs deverão crescer microrganismos eletrogênicos intrínsecos da vinhaça. Para a alimentação das CCMs, numa primeira etapa será empregada vinhaça com sua própria relação de carbono/nitrogênio (C/N). Depois, pretende-se aumentar o conteúdo de amônio, diminuindo a relação C/N até o limite do sistema. A análise da microbiota formada e os biofilmes das CCMs serão realizadas. O amônio recuperado na câmara catódica será
analisado por cromatografia iônica e métodos espectrofotométricos. Este faz parte do projeto de pesquisa Fapesp/2023/07992-0 no acordo de cooperação/CNR- Consiglio Nazioanalle delle Ricerche. Portanto, a proposta deste projeto é recuperar o nitrogênio amoniacal da vinhaça, um efluente da agroindústria de cana-de-açúcar, aplicando-se uma célula a combustível microbiana (CCM). Na CCM o conteúdo de carbono biodegradável será tratado no compartimento anódico produzindo energia, que auxiliará na migração dos íons amônio (NH4+) por uma membrana trocadora de cátions para o compartimento catódico, onde serão recuperados. Com isso busca-se a agricultura de impacto zero por meio do tratamento da vinhaça, da geração de energia e da recuperação de amônio.
Palavras-chave: bioeletroquímica; células a combustível microbianas (CCMs); recuperação de amônia; vinhaça de cana-de-açúcar; condições operacionais; sustentabilidade.
Agência financiadora: CAPES.