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dc.contributor.authorCalixto, Lucas de Oliveira
dc.date.accessioned2021-02-19T14:14:50Z
dc.date.available2021-02-19T14:14:50Z
dc.date.issued2019-12-10
dc.identifier.citationCALIXTO, Lucas de Oliveira. Simulação da transferência de calor em um biorreator de leito empacotado operado em modo pseudo-contínuo (BLEPC) para fermentação em estado sólido (FES). 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13865.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13865
dc.description.abstractThe pursuit of renewable energy sources and economically viable methods in energy production has become imperative nowadays. In developing countries with high availability of arable land, there is the possibility of exploring agricultural and forest crops to obtain biomass with potential for bioenergy production. Producing enzymes necessary for the synthesis of biofuels may represent an important step for the economic viability of the production routes. Due to the need for acid and/or hot pretreatment in the biomass used for second generation bioethanol and biodiesel production, solid state fermentation emerges as an alternative bioprocess for the production of these enzymes, as it favors the adaptation of thermophilic filamentous fungi that produce thermostable enzymes, which may act at acidic pHs. The absence of movement in packed-bed bioreactors is ideal for the growth of shear-sensitive filamentous fungi. However, using such reactors is likely to result on reduced yield due to overheating and drying of the medium due to air percolation, and their industrial applicability is hampered by not allowing a continuous process. This paper presented data obtained via computational simulation on MATLAB of a pseudo-continuous process, aiming to describe temperature and growth profiles along a modular packed-bed reactor, which promotes an intermittent semi-continuous plug-flow on a solid-state fermentation. Two filamentous fungi - Myceliophthora thermophila and Aspergillus niger - were studied for different modular exchange times, obtaining up to 1.67% of maximum bioreactor temperature reduction when compared to the traditional batch process. Although it still needs further studies of its applicability to industrial processes, the modular bioreactor proved to be a promising alternative to solid-state fermentation, as it presented reduction in maximum bioreactor temperature and it allows for a semi-continuous process mode with removal of fermentation product on intervals equal to the time between modular change.por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectFermentação em estado sólidopor
dc.subjectBiorreatorespor
dc.subjectLeito empacotadopor
dc.subjectSolid-state fermentationpor
dc.subjectBioreactorspor
dc.subjectPacked-bedpor
dc.titleSimulação da transferência de calor em um biorreator de leito empacotado operado em modo pseudo-contínuo (BLEPC) para fermentação em estado sólido (FES)por
dc.title.alternativeSimulation of heat transfer in a packed-bed bioreactor operated in pseudo continuous mode for solid state fermentationpor
dc.typeTCCpor
dc.contributor.advisor1Casciatori, Fernanda Perpétua
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1269950652196294por
dc.description.resumoNo cenário mundial atual, faz-se cada vez mais necessária a busca pela utilização de fontes renováveis e métodos economicamente viáveis na produção de energia. Em países em desenvolvimento e com alta disponibilidade de áreas agricultáveis, existe a possibilidade de exploração de culturas agrícolas e florestais para obtenção de biomassa com potencial para produção de bioenergia. Neste contexto, a produção de enzimas necessárias à síntese de biocombustíveis pode representar importante passo para a viabilidade econômica das rotas de produção. Devido à necessidade de pré-tratamento ácido e/ou a quente na biomassa utilizada para produção de bioetanol de segunda geração e biodiesel, a fermentação em estado sólido figura como bioprocesso alternativo para a produção dessas enzimas, pois favorece a adaptação de fungos filamentosos termofílicos que produzem enzimas termoestáveis atuantes em pHs ácidos. A ausência de movimentação em biorreatores de leito empacotado (BLE) é ideal para o crescimento de fungos filamentosos, sensíveis ao cisalhamento. Porém, BLEs estão sujeitos a redução do rendimento por conta de superaquecimento e secagem do meio devido à percolação de ar, além de ter a sua aplicabilidade industrial dificultada por não permitirem um processo contínuo. O presente trabalho de conclusão de curso apresentou dados obtidos via simulação em MATLAB para um modo de processo pseudo-contínuo, visando descrever os perfis de temperatura e crescimento microbiano de biorreator modular de leito empacotado com fluxo pistonado semi-contínuo intermitente ao longo do processo de fermentação em estado sólido (FES). Foram estudados dois fungos filamentosos – Myceliophthora thermophila e Aspergillus niger – para diferentes tempos de troca modular, obtendo-se até 1,67% de redução de temperatura máxima no biorreator quando comparado a batelada tradicional. Apesar de ainda serem necessários estudos para avaliar a aplicabilidade do reator modular em processos industriais, este mostrou-se como uma alternativa promissora para aplicação da FES, apresentando redução na temperatura máxima da fermentação e possibilitando um fluxo semi-contínuo de processo, com retirada de produto final de fermentação com período equivalente ao tempo de troca de módulos.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.description.sponsorshipIdFAPESP: 18/00996-2por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/2087504555869417por
dc.publisher.courseEngenharia Química - EQpor


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