Desenvolvimento de uma célula de eletrólise microbiana para geração de biohidrogênio a partir de efluente sintético

Abstract

A busca por soluções sustentáveis que integrem o tratamento de águas residuais à geração de energia limpa impulsiona o desenvolvimento de sistemas bioeletroquímicos. Este trabalho acompanhou a construção e a operação de duas Células de Eletrólise Microbiana (MECs) de câmara dupla, com o objetivo de produzir biohidrogênio enquanto se tratava um efluente. A MEC 1 utilizou um tecido de carbono-platina (C/Pt), e a MEC 2, uma malha de aço inoxidável. Os reatores foram operados sob diferentes faixas de tensões, variando de 0.4V a 1.25V, e alimentados com efluentes sintético e real. Os resultados das análises indicam que ambos os reatores obtiveram uma alta eficiência de remoção de matéria orgânica, DQO > 80% para o efluente sintético. A produção de biogás e a densidade de corrente aumentaram junto ao aumento da tensão aplicada. Os dados de densidade de corrente foram pré-processados e analisados estatisticamente, cujo resultado corrobora a hipótese alternativa que a MEC 1 apresentou uma maior densidade de corrente média em todas as faixas de tensão operadas, e tipos de efluente (Teste t de Welch, p < 0.001), confirmando o papel determinante do catalisador de platina. Porém, com a introdução do efluente real se observou uma queda acentuada no desempenho em ambos os reatores. Isso se deve possivelmente pelas dificuldades na aclimatação microbiana aos substratos mais complexos presentes no efluente real.