Bioeconomia: Diversidade e Riqueza para o Desenvolvimento Sustentável
21 a 25 de outubro de 2019
Trabalho 11725
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Agrárias |
| Área temática | Ciências Agrárias |
| Setor | Departamento de Engenharia Agrícola |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq, Outros |
| Primeiro autor | André Scalzer Frederico |
| Orientador | MARCIO AREDES MARTINS |
| Outros membros | Gerson Ovidio Luz Pedruzi |
| Título | Desenvolvimento de um modelo computacional de um agitador axial para o cultivo de microalgas em tanques abertos |
| Resumo | Dadas as iniciativas do Banco Mundial e da Agência Internacional de Energia para o aumento da produção de energia renovável, decorrentes do alto número de pessoas sem acesso à energia e pelos efeitos ambientais causados pela utilização dos combustíveis fósseis, motivaram-se pesquisas sobre novas fontes de energia. Dentre as diversas fontes de energia renováveis, os biocombustíveis se apresentam como uma alternativa técnica e economicamente viável, com destaque para o biodiesel, que pode ser utilizado em motores de combustão de ciclo diesel já existentes. Nesse contexto, as microalgas são consideradas como a matéria-prima mais promissora para produção de biodiesel, em função de sua versatilidade em produtos derivados, baixa emissão de gases estufa, captura de CO2 atmosférico e alta taxa de crescimento, sendo produzidas em meio salino, águas residuárias e com aproveitamento direto de luz solar. Além disso, a produção de óleo por microalgas pode superar a de culturas oleaginosas em até cem vezes. A etapa de produção de biomassa algal ainda é o maior gargalo nos custos de produção do biodiesel. Esta etapa compreende deste o crescimento de uma única célula até a coleta da biomassa úmida. Os gastos nessa etapa de produção de microalgas ainda provêm da alta demanda energética necessária para realizar a agitação dos cultivos, o que pode inviabilizar a produção de biomassa algal em larga escala. Assim, este projeto possui como objetivo desenvolver um sistema alternativo de agitação por propulsão de baixo custo de instalação e operação, para agitação de cultivo de microalgas em tanques, utilizando a técnica de dinâmica dos fluidos computacionais (CFD) como ferramenta de projeto e para a validação do modelo computacional a criação de um protótipo pra realização de testes. Os materiais utilizados para o desenvolvimento do projeto foram, o software Ansys CFX, sendo feita a modelagem em CAD do tanque e da hélice para realização das simulações de CFD, nesta etapa também foi avaliado a dependência da malha em relação ao resultado da simulação. Foi construído um protótipo de flutuador para agitar cultivos da linhagem da microalgas Scenedesmus obliquus BR003 em um tanque de 4000 l, pertencente a fazenda experimental do Laboratório de Biocombustíveis do DEA/UFV. Os parâmetros a avaliados na simulação foram a velocidade do fluido e as zonas de estagnação em função da variação da rotação do motor e do ângulo entre o eixo de rotação e o nível da água. |
| Palavras-chave | Simulação, dinâmica dos fluidos computacional, biocombustíveis |
| Forma de apresentação..... | Oral |