Desenvolvimento de Microbioma para otimização da produção de biometano gerado a partir de resíduos da indústria de papel e celulose

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Sanchez, Marília Bixilia
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Anaerobic digestion; Cellulose residue; Co-digestão; Codigestion; Digestão anaeróbica; Enriched inoculum; Inóculo enriquecido; Metanogênese; Methanogenesis; Microbioma; Microbiome; Resíduo de Celulose
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-18072025-143130/

A maior parte da energia utilizada globalmente é oriunda de fontes não renováveis. A geração de resíduos no Brasil aumentou anualmente e a legislação ambiental está se tornando mais rigorosa quanto à disposição final desses resíduos. A utilização de resíduos agroindustriais para a produção de biogás e energia elétrica é uma prática crescente, apresentando rendimentos elevados. No setor industrial, resíduos que anteriormente eram considerados problemas são agora vistos como oportunidades para o desenvolvimento sustentável e produção de produtos de alto valor agregado. As indústrias de papel e celulose, em particular, geram grandes quantidades de resíduos que podem ser aproveitados para a produção de biogás. O Brasil é um dos maiores produtores de celulose e papel do mundo, com uma produção significativa destinada à exportação. A celulose é considerada o biopolímero mais abundante na Terra e um componente crucial da biomassa vegetal. A digestão anaeróbia realmente é um processo complexo, principalmente quando envolve diversos micro-organismos colaborando para a produção de biogás. As arqueas metanogênicas são a chave na etapa de metanogênese, têm um papel fundamental, mesmo com a sua lenta taxa de crescimento e sensibilidade às variações nas condições do processo. As arqueas metanogênicas são micro-organismos que produzem metano como produto final de sua respiração anaeróbia. Elas constituem um grupo extenso e diversificado, todos obrigatoriamente produtores de metano, obtendo toda ou a maior parte de sua energia do processo de metanogênese. Este caminho metabólico é complexo, exigindo várias coenzimas únicas e complexos enzimáticos ligados à membrana. Os metanogênicos foram detectados e cultivados em uma ampla variedade de ambientes anaeróbicos, sob condições ambientais extremamente distintas, como variações de temperatura, salinidade e pH. Embora as arqueas metanogênicas apresentem grande diversidade, sua capacidade de utilização de substratos é restrita a três tipos principais: dióxido de carbono (CO), compostos contendo grupos metilados e acetato. A maioria das substâncias orgânicas como carboidratos, ácidos graxos de cadeia longa e álcoois, não são substratos diretamente utilizados na metanogênese. Esses compostos necessitam serem previamente processados por bactérias anaeróbias ou eucariotos para gerar os substratos que os metanogênicos efetivamente utilizam. Assim quanto mais se conhece sobre as espécies que quebram os resíduos celulósicos maior é a possibilidade de potencializar essas comunidades microbianas para produção de biogás e biometano com a finalidade de obtenção de energia.