Sistema de produção contínua de álcool fermentada por leveduras floculantes em reator ascendente acoplado a arduíno

Abstract

O presente artigo tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de produção contínua de álcool. O projeto parte da fermentação de caldo de cana em reator de escoamento ascendente, recheado com material poroso (mídia biológica), tendo seu fluxo controlado por uma bomba peristáltica acoplada a um Arduíno®. Este trabalho busca aprimorar a velocidade e economia de energia em relação ao sistema de produção por batelada, tendo em vista a dispensa do tempo de repouso do substrato para a fermentação antes das etapas posteriores. Apresentando duas torres de PVC, o sistema utiliza a primeira como reserva para o substrato, e a segunda para o armazenamento do meio poroso, já com as leveduras fixadas. Foram realizados testes de adesão celular no material, através de soluções de PBS, formol, azul de metileno e etanol P.A, em água deionizada e clara de ovo, considerando a potencialização da fixação na presença da albumina, proteína componente do ovo. Todavia possíveis continuações do projeto, sugere-se o aprimoramento e adaptação de métodos de separação da água e do etanol produzido pelo sistema, como pervaporação por membrana, em substituição à destilação convencional, uma vez que mostra um processo com alto gasto de água e energia.

This article aims to develop a continuous alcohol production system. The project starts with the fermentation of sugarcane juice in an upward flow reactor, filled with porous material (biological media), with its flow controlled by a peristaltic pump coupled to an Arduíno®. This project seeks to improve speed and energy savings in relation to the batch production system, with a view to eliminating the resting time of the substrate for fermentation before the subsequent stages. Featuring two PVC towers, the system uses the first as a reserve for the substrate, and the second for storing the biological media, with the yeast already attached. Cell adhesion tests were carried out on the material, using solutions of PBS, formaldehyde, methylene blue and P.A ethanol, in deionized water and egg white, considering the enhancement of fixation in the presence of albumin, a component protein of the egg. For possible continuations of the project, it is suggested to improve and adapt methods for separating water and ethanol produced by the system, such as membrane pervaporation, to replace conventional distillation, as this proves to be a process that requires high water consumption and energy.