Produção de hidrogênio verde (H2V) e eletricidade em sistemas fotobioeletroquímicos utilizando bactérias fotossintéticas extraídas de lodo de tratamento de efluentes

Abstract

Durante bilhões de anos de evolução, a natureza encontrou diferentes maneiras de utilizar a luz solar como fonte de energia, por meio de fotossistemas complexos e sofisticados. A capacidade de realizar a transdução de energia luminosa, bem como a extraordinária diversidade metabólica das bactérias roxas fotoheterotróficas (purple non-sulfur bacteria, PNSB) abrem novos caminhos para produção de hidrogênio verde (H2V) e eletricidade a partir da degradação da matéria orgânica presente em águas residuárias por meio de sistemas foto-bioeletroquímicos (PBES), criando perspectivas para atender simultaneamente à necessidade de tratamento de efluentes e a crescente demanda por energia limpa e sustentável. Projeções demonstram que o Brasil tem potencial para ser maior produtor de H2V, por reunir condições ideais para produção em massa de fontes de energia fundamentais para impulsionar a transição para uma economia de baixo carbono. A inovação trazida pela presente proposta está na produção de H2V e eletricidade por meio da integração entre o processo de digestão anaeróbia com PBES, explorando a atividade foto-bioeletrocatalítica das PNSB, que serão obtidas a partir de lodo de tratamento de efluentes. E no que compreende a temática da descarbonização do setor energético e da sustentabilidade, o projeto está embasado nos pilares i) da exploração e produção de energia limpa a partir de fontes renováveis e ii) do tratamento e transformação de resíduos e efluentes industriais potencialmente impactantes ao ambiente. Nesse sentido, espera-se que a presente pesquisa gere informações importantes que possam contribuir para a futura implementação de tecnologias de produção de H2V autossustentadas por luz solar e biomassa, as quais, certamente, serão de suma importância para a economia de hidrogênio e para a descarbonização do setor energético mundial.