Inicio » Listado de proyectos » Puntos claves para aumentar el rendimiento de producción de hidrógeno por fermentación de aguas residuales industriales

Puntos claves para aumentar el rendimiento de producción de hidrógeno por fermentación de aguas residuales industriales

Código del proyecto
FSE_1_2011_1_6437
Fecha de inicio
2013/03/01
Beneficiario
Claudia Etchebehere : Facultad de Ciencias
Duración
24
Año de convocatoria
2011
Departamento
Montevideo

Resumen publicable

El hidrógeno es un combustible versátil y amigable con el ambiente ya que su utilización no produce gases con efecto invernadero, se lo considera el combustible del futuro.
Puede obtenerse en procesos biológicos mediante fermentación de la materia orgánica por algunos microorganismos que son capaces de producir hidrógeno y compuestos orgánicos. Sin embargo, para que el sistema sea eficiente, se deben buscar las condiciones para seleccionar aquellos microorganismos con alta capacidad de producir hidrógeno e inhibir a los consumidores y competidores.
En este proyecto se pretende continuar con la línea de investigación iniciada en colaboración entre investigadores de Microbiología y de Ingeniería de Reactores profundizando en determinados aspectos de la producción de hidrógeno.
El objetivo del proyecto es estudiar los factores limitantes que impiden aumentar el rendimiento en hidrógeno por fermentación de aguas residuales. Se busca profundizar en el estudio de la competencia entre los microorganismos productores de hidrógeno y los no productores o consumidores. De acuerdo a nuestros estudios previos y a los de otros investigadores del área este aspecto ha sido destacado como una de las principales limitaciones para el aumento del rendimiento en producción de hidrógeno. Se utilizarán dos aguas residuales de importancia para el país como son la vinaza generada en la producción de etanol y el suero lácteo de quesería.
Se propone generar conocimiento que permita determinar las mejores condiciones para poder aplicar estos sistemas a la industria.
Se realizará un abordaje multidisciplinario incorporando investigadores del área de Ingeniería, Microbiología y Biología de Sistemas. Se incursionará ademán en un nuevo tema de investigación en la producción de hidrógeno mediante electro-hidrogénesis.
Obteniendo un alto rendimiento en hidrógeno por fermentación de aguas residuales se estarían logrando grandes avances para la aplicación de esta nueva tecnología de obtención de energía limpia a partir de desechos industriales del país.

Productos académicos

Artículo

Wenzel, J., Fuentes, L., Cabezas, A., & Etchebehere, C. (2 2017). Microbial fuel cell coupled to biohydrogen reactor: a feasible technology to increase energy yield from cheese whey. Bioprocess and Biosystems Engineering, 40, 807–819. doi: https://www.doi.org/10.1007/s00449-017-1746-6

Artículo

Júnior, A. D. N. F., Wenzel, J., Etchebehere, C., & Zaiat, M.(2014). Effect of organic loading rate on hydrogen production from sugarcane vinasse in thermophilic acidogenic packed bed reactors. International Journal of Hydrogen Energy, 39(30), 16852–16862. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.08.017

Artículo

Perna, V., Castelló, E., Wenzel, J., Zampol, C., Fontes, D., Borzacconi, L., Etchebehere, C. (1 2013). Hydrogen production in an upflow anaerobic packed bed reactor used to treat cheese whey. International Journal of Hydrogen Energy, 38, 54–62. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.10.022

Artículo

Lazaro, C. Z., Perna, V., Etchebehere, C., & Varesche, M. B. A. (4 2014). Sugarcane vinasse as substrate for fermentative hydrogen production: The effects of temperature and substrate concentration. International Journal of Hydrogen Energy, 39, 6407–6418. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.02.058

Artículo

Gomes, B. C., Rosa, P. R. F., Etchebehere, C., Silva, E. L., & AmâncioVaresche, M. B. (7 2015). Role of homo-and heterofermentative lactic acid bacteria on hydrogen-producing reactors operated with cheese whey wastewater. International Journal of Hydrogen Energy, 40, 8650–8660. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.05.035

Artículo

Júnior, A. D. N. F., Etchebehere, C., & Zaiat, M. (2015). High organic loading rate on thermophilic hydrogen production and metagenomic study at an anaerobic packed-bed reactor treating a residual liquid stream of a Brazilian biorefinery. Bioresource Technology, 186, 81–88. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.biortech.2015.03.035

Artículo

Cisneros-Pérez, C., Carrillo-Reyes, J., Celis, L. B., Alatriste-Mondragón, F., Etchebehere, C. (2015). Inoculum pretreatment promotes differences in hydrogen production performance in EGSB reactors. International Journal of Hydrogen Energy, 40(19), 6329–6339. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.03.048

Artículo

Júnior, A. D. N. F., Etchebehere, C., & Zaiat, M. (2015b). Mesophilic hydrogen production in acidogenic packed-bed reactors (APBR) using raw sugarcane vinasse as substrate: Influence of support materials. Anaerobe, 34, 94–105. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.anaerobe.2015.04.008

Artículo

Etchebehere, C., Castelló, E., Wenzel, J., del Pilar Anzola-Rojas, M., Borzacconi, L., Buitrón, G., Zaiat, M. (1 2016). Microbial communities from 20 different hydrogen-producing reactors studied by 454 pyrosequencing. Applied Microbiology and Biotechnology, 100, 3371–3384. doi: https://www.doi.org/10.1007/s00253-016-7325-y

Artículo

Castelló, E., Braga, L., Fuentes, L., & Etchebehere, C. (2018). Possible causes for the instability in the H2 production from cheese whey in a CSTR. International Journal of Hydrogen Energy, 43(5), 2654–2665. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.12.104

Artículo

Fuentes, L., Braga, L., Castelló, E., & Etchebehere, C. (5 2018). Work scheme to isolate the different micro-organisms found in hydrogen-producing reactors: a study of effectiveness by pyrosequencing analysis. Journal of Applied Microbiology, 125, 96–110. doi: https://www.doi.org/10.1111/jam.13763

Artículo

Niz, M. Y. K., Etchelet, I., Fuentes, L., Etchebehere, C., & Zaiat, M. (8 2019). Extreme thermophilic condition: An alternative for long-term biohydrogen production from sugarcane vinasse. International Journal of Hydrogen Energy, 44, 22876–22887. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.07.015

Artículo

Wenzel, Jorge, Fiset, E., Batlle-Vilanova, P., Cabezas, A., Etchebehere, C., Balaguer, M. D., Puig, S. (4 2018). Microbial Community Pathways for the Production of Volatile Fatty Acids From CO2 and Electricity. Frontiers in Energy Research, 6. doi: https://www.doi.org/10.3389/fenrg.2018.00015

Artículo

Carrillo-Reyes, J., Buitrón, G., Moreno-Andrade, I., Palomo-Briones, R., Zaiat, M. (2019). A standardized biohydrogen potential protocol: An international round robin test approach. International Journal of Hydrogen Energy, 44(48), 26237–26247. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.08.124

Artículo

Castelló, Elena, Ferraz-Junior, A. D. N., Andreani, C., del Pilar Anzola-Rojas, M., Borzacconi, L., Buitrón, G., Etchebehere, C. (2020). Stability problems in the hydrogen production by dark fermentation: Possible causes and solutions. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 119, 109602–109602. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.rser.2019.109602

Artículo

Júnior, A. D. N. F., Etchelet, M. I., Braga, A. F. M., Clavijo, L., Loaces, I., Noya, F., & Etchebehere, C. (2020). Alkaline pretreatment of yerba mate (Ilex paraguariensis) waste for unlocking low-cost cellulosic biofuel. Fuel, 266, 117068–117068. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.fuel.2020.117068

Artículo

Magrini, F. E., de Almeida, G. M., da Maia Soares, D., Fuentes, L., Ecthebehere, C., Beal, L. L., Paesi, S. (3 2020). Effect of different heat treatments of inoculum on the production of hydrogen and volatile fatty acids by dark fermentation of sugarcane vinasse. Biomass Conversion and Biorefinery, 11, 2443–2456. doi: https://www.doi.org/10.1007/s13399-020-00687-0

Artículo

de Jesús Montoya-Rosales, J., Palomo-Briones, R., Celis, L. B., Etchebehere, C. (2020). Discontinuous biomass recycling as a successful strategy to enhance continuous hydrogen production at high organic loading rates. International Journal of Hydrogen Energy, 45(35), 17260–17269. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.04.265

Artículo

Toledo-Alarcón, J., Fuentes, L., Etchebehere, C., Bernet, N., & Trably, E. (2021). Glucose electro-fermentation with mixed cultures: A key role of the Clostridiaceae family. International Journal of Hydrogen Energy, 46(2), 1694–1704. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.10.042

Artículo

Vesga-Baron, A., Etchebehere, C., Schiappacasse, M. C., Chamy, R., & Tapia-Venegas, E. (2021). Controlled oxidation-reduction potential on dark fermentative hydrogen production from glycerol: Impacts on metabolic pathways and microbial diversity of an acidogenic sludge. International Journal of Hydrogen Energy, 46(7), 5074–5084. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.11.028

Artículo

Ferraz, A. D. N., Fuentes, L., la Sovera, V. de, Bovio-Winkler, P., Eng, F., García, M., & Etchebehere, C. (11 2021). Potentialities of biotechnological recovery of hydrogen and short- and medium-chain organic acids from the co-fermentation of cheese whey and Yerba Mate (Ilex paraguariensis) waste. Industrial Crops and Products, 171, 113897. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.indcrop.2021.113897

Artículo

Fuentes, Laura, Palomo-Briones, R., de Jesús Montoya-Rosales, J., Braga, L., Castelló, E., Vesga, A., Ecthebehere, C. (10 2021). Knowing the enemy: homoacetogens in hydrogen production reactors. Applied Microbiology and Biotechnology, 105, 8989–9002. doi: https://www.doi.org/10.1007/s00253-021-11656-6

Artículo

Fuess, L. T., Fuentes, L., Bovio-Winkler, P., Eng, F., Etchebehere, C., Zaiat, M., & do Nascimento, C. A. O. (8 2021). Biohydrogen-producing from bottom to top? Quali-quantitative characterization of thermophilic fermentative consortia reveals microbial roles in an upflow fixed-film reactor. Chemical Engineering Journal Advances, 7, 100125. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.ceja.2021.100125

Artículo

de Jesús Montoya-Rosales, J., Palomo-Briones, R., Celis, L. B., Etchebehere, C., Cházaro-Ruiz, L. F., Escobar-Barrios, V. (2022). Coping with mass transfer constrains in dark fermentation using a two-phase partitioning bioreactor. Chemical Engineering Journal, 445, 136749–136749. doi: https://www.doi.org/10.1016/j.cej.2022.136749

Artículo

Couto, P. T., Eng, F., Bovio-Winkler, P., Cavalcante, W. A., Etchebehere, C., Fuentes, L., Ribeiro, R. (2022). Modeling of Hydrogen and Organic Acid Production Using Different Concentrations of Sugarcane Vinasse Under Thermophilic Conditions and a Link with Microbial Community 16s Rrna Gene Sequencing Data. SSRN Electronic Journal. doi: https://www.doi.org/10.2139/ssrn.4041149

¿Tenés una duda o consulta?

Facebook Instagram Youtube Linkedin