Anaerobic digestion of laminaria hyperborea for biogas production

Costa, Sara Alexandra Teixeira da

http://hdl.handle.net/10400.1/6044

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Authors

Costa, Sara Alexandra Teixeira da

Advisor(s)

Sutherland, Alastair D.

Varela, J.

Abstract(s)

Considerando o crescimento exponencial das necessidades humanas por energia e as altas emissões de gases de efeito de estufa atuais e esperadas, é crucial encontrar fontes de energia alternativas para um futuro sustentável, mas tecnologicamente avançado, com a consequente diminuição da dependência económica de combustíveis fósseis para geração de energia. A produção de bioenergia, a partir de biomassa e resíduos, será de grande importância para o futuro das energias renováveis. Em contraste com muitas outras fontes de energia de biomassa, as macroalgas não edíveis são uma fonte de energia que não compete com a produção de alimentos agrícolas, nem necessitam de água doce para irrigação. O presente estudo é dedicado à alga Laminaria hyperborea e ao seu potencial de ser um produtor bioenergético de metano aquando sujeito ao processo de digestão anaeróbia (DA). Usando um conhecido e eficiente inóculo para DA, este processo de fermentação foi otimizado quanto às seguintes variáveis: tipo de diluente, taxa de alimentação, temperatura ideal e tipo de agitação (contínua/ocasional). Processos de pré-armazenagem e pré-tratamento da alga também foram estudados. No fim, foi possível concluir que a utilização de água destilada como diluente é alternativa viável e menos dispendiosa que o uso de tampão fosfato-salino (PBS). Além disso, outros métodos de pré-armazenamento da alga para DA devem ser melhor investigados, tendo em consideração os resultados aqui apresentados. Foi igualmente observado que temperaturas mais elevadas de incubação (35 e 37 °C) produzem maiores quantidades de metano/g de sólidos voláteis/dia do que a 25 °C. Concentrações mais elevadas de alimento/massa algal (15 e 20% [pf/v]) levam mais tempo a ser digeridas pelo inóculo e não resultam em produtividades significativamente mais elevadas que a concentrações de 5 ou 10 % (pf/v). Nenhum pré-tratamento às algas pareceu melhorar significativamente a % de sólidos voláteis consumidos pelo inóculo, mas é aconselhado o pré-tratamento das algas com autoclave. Por último, uma vez que a agitação contínua em fermentadores de pequeno volume (200 mL) não aumenta a produtividade, recomenda-se uma agitação mínima ocasional.