SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL PARA ESTIMAR A PRODUÇÃO DE BIODIESEL DE MICROALGAS EM FOTOBIORREATORES TUBULARES
DOI:
https://doi.org/10.59627/cbens.2014.2108Palavras-chave:
Energia Solar, Biodiesel, Fotobiorreatores, Microalgas, Simulação ComputacionalResumo
Microalgas são apresentadas como fonte de energia alterativa ao petróleo, sendo capaz de transformar a energia solar e dos nutrientes em biodiesel. Desta forma, o Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento em Energia Auto- Sustentável (NPDEAS/UFPR) está construindo fotobiorreatores tubulares para cultivar estes microorganismos. Juntamente com a construção, experimentos e manutenção dos fotobiorreatores, um software esta sendo desenvolvido para simular e estimar a quantidade de biodiesel que estes fotobiorreatores são capazes de produzir. O modelo utiliza os princípios físicos presentes em Dinâmica Populacional, Cinética Química, Termodinâmica clássica e correlações empíricas de Mecânica dos Fluídos, Transferência de Calor e Massa e também Óptica. A simulação computacional mostra que os fotobiorreatores tubulares construídos no NPDEAS podem ser utilizados como uma alternativa futura para a produção de biodiesel, pois sua produtividade pode chegar até 50% a mais que as produtividades citada na literatura.
Downloads
Referências
Costa, M. I. S., Godoy, W. A. C., 2010. Fundamentos da Ecologia Teórica, Barueri, SP, Minha Editora.
Gotelli, N. J., 2009. Ecologia, Londrina, PR, Quarta Edição, Editora Planta.
Monod, J., 1942. Recherches sur la croissance des cultures bacteriennes. 2nd ed., Hermann, Paris.
Xu, H., Miao, X. and Wu, Q. 2006., High quality biodiesel production from a microalga Chlorella protothecoides by heterotrophic growth in fermenters. Journal of Biotechnology. Vol.126, p.499–507.
Chisti Y., 2007. Biodiesel from microalgae. Biotechnol Adv; Vol.25, p.294–306.
Lourenço, S.O., 2006. Cultivo de microalgas marinhas – princípios e aplicações. São Carlo. Ed. Rima.
Satyanarayana1, K.G, Mariano, A.B. and Vargas, J.V.C., 2011. A review on microalgae, a versatile source for sustainable energy and materials. Int. J. Energy Res. Vol.35, p.291–311.
Kitaya, Y., Azuma, H. and Kiyota, M., 2005. Effects of temperature,CO2/O2 concentrations and light intensity on cellular multiplication of microalgae, Euglena gracilis. Advances in Space Research. Vol.35, p.1584-1588.
Bereguel, M., Rodriguez, F. and Garcia, J.L., 2014. Model predictive control of pH in tubular potobioreactors. Journal of Process Control. Vol.14, p.377-387.
Kunjapur, A. and Eldridge, R., 2010. Photobioreactor design for commercial biofuel production from microalgae. Ind. Eng. Chem. Res. Vol.49, p.3516–3526.
Morweiser, M., Kruse, O. and Posten, C. 2010. “Developments and perspectives of photobioreactors for biofuel production”. Appl. Microbiol. Biotechnol. Vol.87, p.1291–1301.
Ugwu, C., Aoyagi, H. and Uchiyama, H., 2008. Photobioreactors for mass cultivation of algae. Bioresour. Technol. Vol.99, p.4021–4028.
Mata, T., Martins, A. and Caetano, N., 2010. Microalgae for biodiesel production and other applications: a review. Renew. Sust. Energ. Rev. Vol.14, p.217–232.
Duffie, J. A.; Beckman, A. A., 1974. Solar energy thermal processes. New York: Wiley: p. 34–37.
Kreith, F., 1969. Princípios da transmissão de calor. Editora da Universidade de São Paulo, SP.
Sánchez, J.F., Fernández-Sevilla, J.M., Acién, F.G., Cerón, M.C., Pérez-Parra, J. and Molina Grima, E., 2008. Biomass and lutein productivity of Scenedesmus almeriensis: influence of irradiance, dilution rate and temperature.
Biotechnological Products and Process Enginering. Appl Mcrobiol Biotechnol, vol.79, p.719-729.
Oswald, W.J., 1988. Micro-algae and wastewater treatment. In: BOROWITZKA, M. and BOROWITZKA, L. (eds). Micro-algal Biotechnology, 2th Ed., Sydney, p.477.
Andrews, J. F., 1968. A mathematical model for the continuous culture of microorganisms utilizing inhibitory substrates. Biotechnol. Bioeng., vol.10, p.707–723.
