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Tese

Otimização da produção de hidrogênio a partir de resíduos de banana: avaliação da diversidade de bactérias autóctones e distribuição funcional (2019)

  • Authors:
  • Autor USP: MAZARELI, RAISSA CRISTINA DA SILVA - EESC
  • Unidade: EESC
  • Sigla do Departamento: SHS
  • Subjects: REATORES ANAERÓBIOS; ENZIMAS; RESÍDUOS SÓLIDOS; BANANA
  • Keywords: RESÍDUO FRUTÍCOLA; BIOENERGIA
  • Language: Português
  • Abstract: A banana (Musa spp.) está entre as culturas mais abundantes no mundo, e devido ao seu descarte, desde a colheita até a sua comercialização gera-se grande quantidade de resíduos sólidos. Neste cenário, buscou-se avaliar o potencial uso do resíduo de banana (RB) como substrato e fonte de bactérias fermentativas para produção de H2 e metabólitos solúveis. Obteve- se a partir da fermentação natural do RB biomassa autóctone produtora de H2 sem necessidade do uso de fonte exógena de bactérias e custo adicional de fontes de carbono. Nesse consórcio foram identificadas bactérias semelhantes a Lactobacillus e Clostridium. Ensaios em reatores em batelada foram conduzidos para seleção do meio de cultivo (BAC, Noparati e PCS), das variáveis independentes (pH, temperatura, concentração do substrato, headspace e inóculo), seguido do delineamento composto central rotacional (DCCR) para otimização da produção de hidrogênio. Verificou-se que as condições nutricionais do meio PCS (extrato de levedura, peptona, NaCI e CaC03) e RB resultaram na produção (P) e rendimento (YH2) máximo de 15,05mL e 10,03 mL H2.g1CT (carboidratos totais), respectivamente. Em relação às variáveis independentes (pH, temperatura, concentração de substrato, volume do headspace e porcentagem de inóculo) obteve-se maiores valores de P e velocidade de produção (Rm) de H2 de 38,08 mL e 3,07 ml.Ji', respectivamente, em pH 7,5, 15 g.L-1, 44°C, 40% de headspace e 15% inóculo. Em relação às variáveis estatisticamente significativas (pH e temperatura) via realização do DCCR observou-se que o aumento do pH (de 5,09 para 7,5) favoreceu, tanto P, quanto Rm, todavia, maior temperatura (de 27,1 para 46,9°C) associada ao menor pH «6,5) foram condições desfavoráveis para esses parâmetros.Por outro lado, obteve-se redução do tempo de início de produção de hidrogênio (I.,H2)para maior temperatura (44-46,9°C) associada ao menor pH (5,5) As condições operacionais ótimas estimadas via modelo foram em pH 7,0 e 37°C, obtendo-se 70,09 mL H2, 12,43 mL H2.h-1 e 93 mL.g-1CT, para P, Rm e YH2, respectivamente. Bacilllus sp. isolada do RB cresceu em variedade de substratos (glicose, xilose, manose, galactose, frutose, maltose, celobiose, sacarose, amido e RB), e 71 mL H2 foi obtido em 5 g.L-1 de RB, pH 7 a 37°C. Em todos os ensaios em reatores em batelada, independentemente das condições operacionais, verificou-se que as principais vias metabólicas foram do ácido acético butírico e ácido lático, principalmente com glicose e frutose como fonte de carbono. A acidificação dos reatores resultou na diminuição do pH inicial para valores <4,0 favorecendo a rota solventogênica. Na biomassa fermentativa autóctone e aquela dos reatores em batelada foi possível inferir sobre elevado potencial metabólico, devido a identificação de genes relacionados com enzimas do metabolismo de carboidratos.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 03.05.2019
    • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      MAZARELI, Raissa Cristina da Silva. Otimização da produção de hidrogênio a partir de resíduos de banana: avaliação da diversidade de bactérias autóctones e distribuição funcional. 2019. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-17062019-111032. Acesso em: 25 jan. 2026.

    • APA

      Mazareli, R. C. da S. (2019). Otimização da produção de hidrogênio a partir de resíduos de banana: avaliação da diversidade de bactérias autóctones e distribuição funcional (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-17062019-111032

    • NLM

      Mazareli RC da S. Otimização da produção de hidrogênio a partir de resíduos de banana: avaliação da diversidade de bactérias autóctones e distribuição funcional [Internet]. 2019 ;[citado 2026 jan. 25 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-17062019-111032

    • Vancouver

      Mazareli RC da S. Otimização da produção de hidrogênio a partir de resíduos de banana: avaliação da diversidade de bactérias autóctones e distribuição funcional [Internet]. 2019 ;[citado 2026 jan. 25 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-17062019-111032

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