Pentoses, hexoses and glycerin as substrates for biohydrogen production: An approach for Brazilian biofuel integration

Sá, Lívian Ribeiro Vasconcelos de; Cammarota, Magali Christe; Oliveira, Tereza Cristina Souza de; Oliveira, E. M. M.; Matos, A. P. de; Ferreira-Leitão, Viridiana Santana

doi:10.1016/j.ijhydene.2012.12.103

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“…Each filled flask was purged with N 2 gas for 1 min before it was sealed. The fermentation conditions were based on the best results found by De Sá et al These were set as pH, 5.5; fermentation temperature, 30°C; COD:VSS ratio, 1:1; COD:N:P ratio, 350:5:1; and fermentation time, 48 hours. Each batch test was carried out in quintuplicate.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…The nutrient solution used to avoid the possible lack of important nutrients was prepared following the procedure stated by De Sá et al, which consisted in the preparation of a single nutrient solution by adding 10 mL of a micronutrient solution (in mg/L: FeCl 3 , 2000; ZnCl 2 , 50; CuCl 2 .2H 2 O, 30; MnCl 2 .4H 2 O, 500; (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 .4H 2 O, 50; AlCl 3 , 50; CoCl 2 .6H 2 O, 2000; and 1 mL HCl) to 1000 mL of a macronutrient solution (in g/L: KH 2 PO 4 , 2.5; K 2 HPO 4 , 2.5; and NH 4 Cl, 20.0).…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

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Biohydrogen production from pretreated sludge and synthetic and real biodiesel wastewater by dark fermentation

García

Cammarota

2019

Int J Energy Res

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Summary Different types of sludge pretreatments were tested, with thermal shock at 90°C to 95°C for 60 minutes plus a 6‐hour rest period achieving the best results for inhibition of methanogen microorganisms and inoculum enrichment with H2‐producing bacteria, which produced a H2‐rich biogas (up to 65% mol/mol) without the presence of CH4. Wastewater from biodiesel production (WBP), containing mainly methanol (128 g/L) and glycerol (4 g/L), was evaluated as a potential substrate to produce H2 through dark fermentation. Both methanol‐based solutions and methanol‐rich wastewater were not suitable for hydrogen production; however, these effluents showed a strong potential for CH4‐rich biogas production. A fractional factorial design was employed to evaluate the effect of six substrate‐related variables (glycerol content, 25% and 75%; COD content, 4 and 50 g/L, COD:VSS ratio, 1:1 and 5:1; COD:N:P ratio, 350:0:0 and 350:5:1; NaCl content, 0.5 and 12.0 g/L; and pH, 4.0 and 5.5) on the H2 production from glycerol‐methanol–based synthetic solutions (synthetic WBP). Some substrate‐related variables had a crucial impact on the hydrogen production potential from WBP, which was significantly affected by the COD and salinity content in the substrate. WBP containing high glycerol (representing until 75% of the COD) and salinity (up to 12 g/L as NaCl) content could be turned into a potential substrate for H2 production through dark fermentation as long as specific fermentation conditions are maintained, such as pH 5.5 to 5.7 and a substrate COD content up to 50 g/L. Using this condition, glycerol conversion, H2 productivity, and H2 yield of 81.3 ± 8.9%, 102.8 ± 18.2 mL H2/L.d, and 24.5 ± 4.4 mL H2/g CODapplied, respectively, were obtained.

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Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Section: Methodsmentioning

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Biohydrogen production from pretreated sludge and synthetic and real biodiesel wastewater by dark fermentation

García

Cammarota

2019

Int J Energy Res

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“…37,65,[119][120][121][122][123][124][125][126] Em estudos realizados pelo nosso grupo foram testados diferentes substratos para a produção de H 2 utilizando inóculo pré-tratado termicamente. 65 Os substratos sintéticos testados simulavam resíduos da produção de etanol de primeira geração (a partir da sacarose), da produção de etanol de segunda geração (a partir de materiais lignocelulósicos, os quais permitem a geração de açúcares C5 e C6) e finalmente a glicerina oriunda do processo de produção do biodiesel. Neste estudo, o meio fermentativo contendo sacarose como substrato apresentou o maior rendimento de H 2 (4,24 mol de H 2 /mol de sacarose).…”

Section: Figura 2 Possíveis Materiais Residuais Dos Processos De Prounclassified

Hydrogen Production by Anaerobic Fermentation - General Aspects and Possibility of Using Brazilian Agro-Industrial Wastes

Sá¹,

Cammarota²,

Ferreira-Leitão³

2014

Química Nova

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INTRODUÇÃOO aumento das necessidades energéticas mundiais, o esgotamento das reservas de combustíveis fósseis e os problemas ambientais relacionados ao uso contínuo destes combustíveis, definem um novo panorama para o século XXI e determinam que novas políticas referentes a fontes de energia sejam adotadas. O alarmante crescimento da procura por fontes de energia, associado à incerteza quanto à disponibilidade e preço do petróleo, conduzem à adoção de práticas para o desenvolvimento e exploração de novos recursos energéticos. 1 Assegurar a geração de energia, com as devidas precauções em relação ao meio ambiente, tem sido um dos mais relevantes desafios atuais. O debate sobre o aquecimento global vem se acentuando nas últimas décadas, resultando no estudo e na utilização de fontes alternativas de energia, menos poluentes que as atuais. É neste contexto que a produção de hidrogênio surge como uma alternativa bastante atraente.O uso do hidrogênio como vetor energético tem sido considerado tanto para a geração de energia elétrica, a partir de sua utilização em células a combustível, quanto para o transporte, por meio de células a combustível ou motores de combustão interna.2,3 Uma das maiores motivações para tal é o nível muito reduzido de emissões associadas à sua utilização. No entanto, ao se analisar os ganhos ambientais efetivos, deve-se considerar a matéria prima utilizada no processo de geração do hidrogênio, uma vez que diferentes fontes, renováveis ou não, podem ser utilizadas. 4 O desenvolvimento de tecnologias para produção biológica de hidrogênio a partir de biomassa constitui uma área bastante promissora. Dentre os sistemas biológicos para produção de H 2 , a fermentação anaeróbia tem se destacado, devido principalmente à maior produção de H 2 quando comparada aos outros processos biológicos e a possibilidade de utilização de diferentes materiais residuais como substrato.A utilização de materiais residuais e o seu processamento com tecnologias pouco poluidoras são uma tendência mundial. Questões ambientais têm alavancado o interesse por fontes renováveis e os resíduos agroindustriais tornaram-se uma importante fonte para a produção de novos materiais, produtos químicos e energia.5 O desenvolvimento e implementação de processos sustentáveis, capazes de converter biomassa em vários produtos com alto valor agregado, é uma necessidade absoluta para o aproveitamento dos resíduos agroindustriais brasileiros e redução do impacto ambiental associado ao descarte inadequado dos mesmos.Deste modo, este trabalho tem como objetivo mostrar os principais aspectos envolvidos na produção biológica de hidrogênio por processo de fermentação anaeróbia utilizando diferentes resíduos agroindustriais brasileiros. HIDROGÊNIO -VETOR ENERGÉTICOAtualmente, as intensas mudanças climáticas globais e o fornecimento futuro de energia têm estimulado o desenvolvimento de pesquisas baseadas em combustíveis alternativos. Dentro deste contexto, o hidrogênio (H 2 ) tem despertado grande interesse, visto que a sua combustão direta produz um...

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“…Another integrated process is hydrogen from biofuels in Brazil, and it has becoming more important each year [21]. Within this context, biohydrogen production could exploit residual streams from fi rst generation ethanol (ethanol 1G), second generation ethanol (ethanol 2G) and biodiesel production.…”

Section: Hydrogen Production From Integrated Technologiesmentioning

confidence: 99%

Bio‐Hydrogen Production: Current Scenarios and Future Prospects

Srivastav¹,

Anthwal

Chandra

et al. 2013

Biofuels Production

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Pentoses, hexoses and glycerin as substrates for biohydrogen production: An approach for Brazilian biofuel integration

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Biohydrogen production from pretreated sludge and synthetic and real biodiesel wastewater by dark fermentation

Biohydrogen production from pretreated sludge and synthetic and real biodiesel wastewater by dark fermentation

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