Sistema de aquisição de dados e controle na geração e purificação em modelo de usina de biogás

A crescente demanda energética tem impulsionado a busca por fontes de energia alternativas, com o objetivo de substituir os combustíveis fósseis por opções renováveis e menos poluentes, como o biogás é considerado um forte candidato para a transformação sustentável da matriz energética mundial. No e...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Quibao, Leandro Zuin
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2025
País:Brasil
Institución:Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-CAMPINAS)
Repositorio:Repositório Institucional PUC-Campinas
Idioma:portugués
OAI Identifier:oai:repositorio.sis.puc-campinas.edu.br:123456789/18073
Acceso en línea:http://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/xmlui/handle/123456789/18073
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Sensores
digestão anaeróbia
microalgas
biogás
fotobiorreator
Sensors
anaerobic digestion
microalgae
biogas
photobioreactor
Descripción
Sumario:A crescente demanda energética tem impulsionado a busca por fontes de energia alternativas, com o objetivo de substituir os combustíveis fósseis por opções renováveis e menos poluentes, como o biogás é considerado um forte candidato para a transformação sustentável da matriz energética mundial. No entanto, ainda existem desafios técnicos e econômicos significativos para a aplicação eficiente do biogás na geração de energia elétrica ou térmica e como substituto do gás natural, visto que há a necessidade de processos de purificação físicos ou químicos que reduzam a concentração de dióxido de carbono na mistura gasosa. Como alternativa, estão sendo estudados cultivos de microalgas para a captura fotossintética de CO2 e conversão em biomassa, com níveis de eficiência relacionados em grande parte a evolução populacional destes microrganismos. Este trabalho teve como objetivo desenvolver um sistema para monitorar e controlar temperatura em um processo de digestão anaeróbia e estimular o crescimento de microalgas em fotobiorreator proporcionando controle de luminosidade, periodicidade e cor. A eficiência do método de purificação proposto foi avaliada através da análise da mistura gasosa, quantificando os elementos CO2 e CH4 antes e depois do processamento, utilizando o método de análise Orsat comparado com os sensores propostos. Com base nos resultados obtidos, a captura de CO2 pelas microalgas foi de aproximadamente 1,67% durante um período de 30 minutos de circulação do biogás no fotobiorreator.