Produção de biogás a partir do substrato vegetal hydrilla verticillata e pré-tratamento biológico com fungo Trametes polyzona CCMIBA 19
| dc.contributor.author | Galvis, Leiber Julio Granada | |
| dc.date.accessioned | 2026-04-27T15:36:09Z | |
| dc.date.available | 2026-04-27T15:36:09Z | |
| dc.date.issued | 2026-04-27 | |
| dc.description | Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação Interdisciplinar em Energia e Sustentabilidade da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Mestra em Energia e Sustentabilidade. | |
| dc.description.abstract | A macrófita Hydrilla verticillata, conhecida por sua proliferação invasora em corpos d’água eutrofizados como o Lago Itaipu, na fronteira entre Brasil e Paraguai, representa um desafio ambiental significativo. A remoção dessa biomassa tornou-se imperativa para o controle ambiental e, ao mesmo tempo, configura uma oportunidade promissora para a geração de energia, especialmente na produção de biogás. Contudo, sabe-se que o pré-tratamento dessa biomassa vegetal pode tornar sua estrutura mais acessível aos microrganismos, aumentando a digestibilidade e a eficiência na produção de biogás. No pré-tratamento biológico, utilizam-se microrganismos, como bactérias e fungos, ou enzimas microbianas capazes de degradar eficientemente a matéria vegetal. Neste estudo, a biomassa da macrófita Hydrilla verticillata, abundante no lago Itaipu em Foz do Iguaçu (PR), foi submetida a um pré-tratamento para produção de biogás. Para isso, foi utilizado o extrado enzimático bruto com atividade de lacase extraído do fungo Trametes polyzona CCMIBA_19, com ou sem adição do mediador 2,6-dimetoxifenol. Posteriormente, a biomassa foi submetida ao processo de codigestão com dejeto bovino para geração de biogás. A atividade enzimática foi quantificada por espectrofotometria, enquanto a produção de biogás foi avaliada pelo Potencial Bioquímico de Biogás (PBB). A análise demonstrou a atividade da lacase no cultivo do fungo, e os resultados evidenciaram a produção de biogás nos tratamentos com e sem mediador enzimático. No entanto, a rota sem pré-tratamento foi mais eficiente, gerando 49 LN/ kgSv de biogás. O melhor desempenho entre os ensaios pré-tratados (MEA-T2) alcançou apenas 34 LN/kgSv. Esses resultados sugerem que, nas condições testadas, o pré-tratamento biológico não foi vantajoso, possivelmente devido à baixa concentração e eficiência do extrato enzimático bruto, que não apresenta a mesma atividade de uma enzima purificada, sugerindo a necessidade de otimizações futuras, como o aumento da carga enzimática, purificação da enzima. Resumen La macrófita Hydrilla verticillata, conocida por su proliferación invasiva en cuerpos de agua eutrofizadas como el lago Itaipú, en la frontera entre Brasil y Paraguay, representa un importante desafío medioambiental. La eliminación de esta biomasa se ha convertido en algo imprescindible para el control medioambiental y, al mismo tiempo, supone una prometedora oportunidad para la generación de energía, especialmente en la producción de biogás. Sin embargo, se sabe que el pretratamiento de esta biomasa vegetal puede hacer que su estructura sea más accesible a los microorganismos, aumentando la digestibilidad y la eficiencia en la producción de biogás. En el pretratamiento biológico se utilizan microorganismos, como bacterias y hongos, o enzimas microbianas capaces de degradar eficazmente la materia vegetal. En este estudio, la biomasa de la macrófita Hydrilla verticillata, abundante en el lago Itaipu en Foz do Iguaçu (PR), fue sometida a un pretratamiento para la producción de biogás. Para ello, se utilizó el extracto enzimático bruto con actividad lacasa extraído del hongo Trametes polyzona CCMIBA_19, con o sin la adición del mediador 2,6-dimetoxifenol. Posteriormente, la biomasa se sometió al proceso de codigestión con deshechos bovinos para la generación de biogás. La actividad enzimática se cuantificó mediante espectrofotometría, mientras que la producción de biogás se evaluó mediante el Potencial Bioquímico de Biogás (PBB). El análisis demostró la actividad de la lacasa en el cultivo del hongo, y los resultados evidenciaron la producción de biogás en los tratamientos con y sin mediador enzimático. Sin embargo, la ruta sin pretratamiento fue más eficiente, generando 49 LN/kgSv de biogás. El mejor rendimiento entre los ensayos pretratados (MEA-T2) alcanzó solo 34 LN/kgSv. Estos resultados sugieren que, en las condiciones probadas, el pretratamiento biológico no fue ventajoso, posiblemente debido a la baja concentración y eficiencia del extracto enzimático bruto, que no presenta la misma actividad que una enzima purificada, lo que sugiere la necesidad de optimizaciones futuras, como el aumento de la carga enzimática y la purificación de la enzima. | |
| dc.identifier.uri | https://dspace.unila.edu.br/handle/123456789/9786 | |
| dc.rights | openAccess | |
| dc.subject | digestão anaeróbia | |
| dc.subject | plantas aquáticas | |
| dc.subject | biomassa vegetal | |
| dc.subject | biogás | |
| dc.title | Produção de biogás a partir do substrato vegetal hydrilla verticillata e pré-tratamento biológico com fungo Trametes polyzona CCMIBA 19 | |
| dcterms.abstract | The macrophyte Hydrilla verticillata, known for its invasive proliferation in eutrophicated water bodies such as Lake Itaipú, on the border between Brazil and Paraguay, represents a major environmental challenge. The removal of this biomass has become essential for environmental control and, at the same time, represents a promising opportunity for energy generation, especially in biogas production. However, it is known that pretreating this plant biomass can make its structure more accessible to microorganisms, increasing digestibility and efficiency in biogas production. Biological pretreatment uses microorganisms, such as bacteria and fungi, or microbial enzymes capable of effectively degrading plant matter.. In this study, biomass from the macrophyte Hydrilla verticillata, abundant in Lake Itaipu in Foz do Iguaçu (PR), was subjected to pretreatment for biogas production. For this purpose, crude enzyme extract with laccase activity extracted from the fungus Trametes polyzona CCMIBA_19 was used, with or without the addition of the mediator 2,6- dimethoxyphenol. Subsequently, the biomass was subjected to co-digestion with bovine manure to generate biogas. Enzymatic activity was quantified by spectrophotometry, while biogas production was evaluated by Biogas Biochemical Potential (BBP). The analysis demonstrated laccase activity in the fungus culture, and the results showed biogas production in treatments with and without enzymatic mediator. However, the route without pretreatment was more efficient, generating 49 LN/kgSv of biogas. The best performance among the pretreated tests (MEA-T2) reached only 34 LN/kgSv. These results suggest that, under the conditions tested, biological pretreatment was not advantageous, possibly due to the low concentration and efficiency of the crude enzyme extract, which does not have the same activity as a purified enzyme, suggesting the need for future optimizations, such as increasing the enzyme load and purifying the enzyme. |
Arquivos
Pacote Original
1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
- Nome:
- Produção de biogás a partir do substrato vegetal hydrilla verticillata e pré-tratamento biológico com fungo Trametes polyzona CCMIBA 19.pdf
- Tamanho:
- 1011.5 KB
- Formato:
- Adobe Portable Document Format
Licença do Pacote
1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
- Nome:
- license.txt
- Tamanho:
- 1.82 KB
- Formato:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Descrição: