Produção de hidrogênio por culturas isoladas de Bacillus cereus, Enterococcus faecalis e Enterobacter aerogenes a partir de vinhaça de cana-de-açúcar
Abstract
A vinhaça é um resíduo da destilação de etanol de cana-de-açúcar que é gerada em grandes quantidades pela indústria sucroalcooleira. Possui altas fontes de carbono podendo ser reaproveitada como substrato para a produção biológica de hidrogênio e outros produtos de valor agregado. O hidrogênio é uma forma de energia limpa e renovável e pode ser obtido por processos fermentativos por meio microrganismos em culturas puras ou associados em co-culturas obtidos de fontes naturais de inóculo. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de hidrogênio e ácidos graxos voláteis por linhagens isoladas, em co-culturas de Enterococcus faecalis, Bacillus cereus e Enterobacter aerogenes, utilizando vinhaça como
substrato e com o uso da técnica de bioaumentação do consórcio. Os
microrganismos foram isolados de lodo granular anaeróbio produtor de hidrogênio.
Os experimentos foram realizados em frascos com volume de 60 mL, contendo
vinhaça nas concentrações de 30, 50, 70 e 100% e ensaios contendo glicose para
as culturas puras e a co-cultura B. cereus + E. aerogenes + E. faecalis. Os
microrganismos foram inoculados isolamente, em co-culturas e comparados com o consórcio microbiano de origem. As culturas foram mantidas em agitação orbital em shaker a 37°C por 48 h. Foram avaliadas amostras gasosas do headspace e da fração líquida. As linhagens puras de B. cereus, E. faecalis e E. aerogenes, tiveram a maior produção de hidrogênio em 100% de vinhaça, com 85,41 mmolH2. L -1 , 79,0 mmolH2. L
-1 e 41,95 mmolH2. L -1, respectivamente. O consórcio, também na maior concentração de vinhaça, teve uma produção de 54,16 mmolH2. L
-1. O sistema de co-cultura E. faecalis + E. aerogenes produziu mais hidrogênio (65 mmolH2. L-1) do que o consórcio. O consórcio microbiano produziu mais hidrogênio do que quando recebeu a bioaumentação das linhagens isoladas de B. cereus, E. faecalis e E. aerogenes. Os ácidos acético e butírico foram produzidos em maior quantidade e o ácido propiônico foi o mais consumido em todos os experimentos, indicando uma rota favorável escolhida pelos microrganismos para a produção de hidrogênio. Os
resultados obtidos indicam que houve a bioconversão da vinhaça em energia limpa e ácidos graxos voláteis, proporcionando uma destinação sustentável a este resíduo agroindustrial potencialmente poluente.