Análise dos parâmetros mais influentes para a produção de biogás considerando um modelo computacional adaptado.
2024
OLIVEIRA, G. DOS S. | SILVA, G. H. DA | OTENIO, M. H. | QUINTELA, B. DE M. | GUSTAVO DOS SANTOS OLIVEIRA, UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA; GUILHERME HENRIQUE DA SILVA, UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA; MARCELO HENRIQUE OTENIO, CNPGL; BÁRBARA DE M. QUINTELA, UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA.
O presente trabalho apresenta uma análise detalhada dos parâmetros mais influentes na produção de biogás utilizando um modelo computacional adaptado. A pesquisa foi motivada pela crescente demanda por fontes alternativas de energia e pela importância do biogás como solução sustentável. O estudo propõe uma modificação em um modelo matemático existente, inserindo uma equação diferencial adicional para representar a dinâmica do substrato no processo de produção de biogás. A estabilidade do modelo foi avaliada pela análise dos autovalores da matriz Jacobiana, confirmando que o sistema é estável e tende a retornar ao equilíbrio após perturbações. Além disso, foi realizada uma análise de sensibilidade utilizando o método de Sobol, que identificou os parâmetros mais críticos para a produção de biogás, como o coeficiente de inibição do crescimento bacteriano e a taxa de consumo do substrato. Esses resultados permitiram ajustes no modelo, melhorando sua precisão ao compará-lo com dados experimentais de laboratório. A simulação do modelo adaptado demonstrou que ele é capaz de reproduzir satisfatoriamente o comportamento observado nos experimentos, principalmente em termos de acúmulo de biogás ao longo do tempo. Os resultados obtidos indicam que o modelo proposto é promissor para o estudo da produção de biogás e pode ser refinado em pesquisas futuras para melhorar ainda mais sua precisão e aplicabilidade em diferentes cenários operacionais. O trabalho destaca a relevância da modelagem computacional na otimização de processos de digestão anaeróbica e na tomada de decisão em projetos de biodigestores.
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