Otimização da produção de biogás restrita por equações de transferência de calor e massa

Abstract

Dos diversos combustíveis, o biogás é um dos que mais se destaca na atualidade no conceito de sustentabilidade. Para a sua produção podem ser utilizados vários tipos de substratos, entre eles os resíduos domésticos e rurais, como restos alimentares, excretas e fezes de animais, além de dejetos industriais. O produto final é uma mistura de compostos, como o metano, o butano, o hidrogênio e o dióxido de carbono, devido à complexidade química dos reagentes e aos mecanismos bioquímicos do consórcio de microorganismos fermentadores [2].

Segundo a lei de Henry [1], a solubilidade de gases diminui à medida que a temperatura do meio se eleva, sugerindo que haja controle processual neste parâmetro [4]. Conforme [2], além da temperatura, o inoculo sofre a ação da pressão no reator, das vazões volumétrica e mássica, da composição química do mosto e da interação entre as espécies do consórcio. Objetiva-se com este trabalho propor um modelo de otimização para maximização da produção de biogás, restrito às equações fenomenológicas de transporte de energia e matéria.