Modelagem de biorreatores em série e com reciclo para a produção de etanol através de um estudo de caso industrial
Fatores ambientais, econômicos e
políticos têm elevado o interesse das nações
pela utilização de etanol como alternativa aos
combustíveis fósseis veiculares. Para suprir
a demanda mundial, potencializar a produção
obtenção de etanol através de modelos
matemáticos de simulação e otimização dos
processos é altamente desejável. O presente
trabalho consistiu em realizar a modelagem
computacional de quatro biorreatores contínuos
em série para a produção de etanol. Para
isso, um estudo de caso industrial real foi
realizado, a partir do trabalho de Porto (2005).
A revisão bibliográfica abordou a fermentação
alcoólica em âmbito industrial e a modelagem
computacional do processo fermentativo. A
modelagem do estudo de caso foi baseada
em balanços de massa, os quais englobam a
cinética do processo fermentativo, obtendose
um sistema de equações diferenciais não
lineares com doze equações que foi resolvido
através do software SCILAB. As equações foram
resolvidas por método numérico de Runge-
Kutta de quarta ordem. Foi escolhido o modelo
cinético de Andrietta (2003), o qual considera
possíveis inibições pelo substrato, produto e
biomassa. Comparou-se os resultados obtidos
nesse trabalho com os resultados de Porto
(2005) notando que os resultados de Porto
(2005) tiveram resultados aquém dos obtidos
nesse trabalho. No estudo de caso observouse
a necessidade de inserir correntes extras de
substrato nos biorreatores dois, três e quatro de
forma a garantir a continuidade do processo de
fermentação. Com isso, na simulação, obtevese
um aumento de vinte e dois por centro em
termos de produção de etanol comparado ao
processo industrial citado por Porto (2005).
Modelagem de biorreatores em série e com reciclo para a produção de etanol através de um estudo de caso industrial
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DOI: 10.22533/at.ed.29019250616
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Palavras-chave: biocombustíveis, biorreatores, fermentação, simulação, Runge- Kutta.
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Keywords: Atena
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Abstract:
Atena
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Número de páginas: 15
- Guilherme Guimaraes Ascendino
- Laura de Oliveira Martins Torres