Produção de biohidrogênio a partir do bagaço de agave sisalana via pré-tratamento biológico com fungos e e fermentação anaeróbia

Abstract

A crescente crise energética global, a pressão pela redução das emissões de gases de efeito estufa e a necessidade de manejo adequado dos resíduos sólidos, tornaram urgente a busca por soluções sustentáveis que aliem geração de energia limpa e reaproveitamento de resíduos. Nesse cenário, o uso de resíduos agrícolas para produção de biocombustíveis surge como alternativa promissora, tanto do ponto de vista ambiental quanto econômico. O bagaço de Agave sisalana, resíduo abundante na região Nordeste do Brasil, apresenta grande potencial para ser transformado em bioenergia, desde que previamente tratado para melhorar sua bioconversão. Este trabalho investigou o uso do fungo Trametes spp. para melhoria da digestibilidade do bagaço de A. sisalana, com o objetivo de viabilizar sua aplicação na produção de biohidrogênio. Inicialmente foram conduzidos ensaios para o pré-tratamento do bagaço em reatores biológicos operados em batelada fungo Trametes spp., com duração de até 30 dias, investigando-se os tempos de 3 h, 6 h, 9 h, 12 h, 24 h (1º dia), 2º dia, 3º dia, 4º dia, 5º dia, 10º dia, 15º dia, 20º dia, 25º dia e 30º dia, avaliando-se a produção de açúcares redutores e enzimas. Os resultados indicaram produção média de 327,31 ± 20,32 mg/L de açúcares redutores, com pico no 3º dia (364,05 ± 23,69 mg/L de AR), demonstrando boa capacidade do fungo Trametes spp. na conversão da biomassa lignocelulósica em açúcares fermentáveis. A atividade enzimática também foi monitorada, observando-se que a lignina peroxidase (LiP) foi a enzima que mais se destacou, apresentando atividade média de 85,81 ± 11,21 U/L, confirmando seu papel na quebra da lignina. O hidrolisado obtido nesta etapa inicial de prétratamento foi posteriormente empregado em reatores anaeróbios para a investigação da produção de biohidrogênio. Foram realizados experimentos por até 7 dias utilizando dois hidrolisados distintos: um produzido após 1 dia de pré-tratamento com Trametes spp., contendo 364,05 ± 23,69 mg/L de açúcares redutores (Reator A), e outro obtido após 3 dias de tratamento com o mesmo fungo, contendo 338,12 ± 20,38 mg/L de AR (Reator B). Observouse que a maior produção de H em ambos os reatores ocorreu no 2º dia, o que nos leva a 2 acreditar que esse momento possivelmente corresponde à fase log do crescimento microbiano. Nos experimentos do Reator tipo A foram obtidos 380,68 µL de H₂ no 2º dia de operação, enquanto os experimentos do Reator tipo B apresentaram produção de 423,77 µL de H₂ no mesm