Digestão anaeróbica em dois estágios de resíduos de café com glicerol residual para produção de hidrogênio e metano: análise bibliométrica e inovação
DOI:
https://doi.org/10.21712/lajer.2025.v12.n3.p257-265Keywords:
digestão anaeróbica em dois estágios, ação preventivaAbstract
A digestão anaeróbica em dois estágios tem se destacado como uma alternativa inovadora para a valorização de resíduos agroindustriais, especialmente os provenientes da cadeia do café, como casca e borra, quando associados ao glicerol residual. Essa configuração, que separa as fases acidogênica e metanogênica, proporciona maior estabilidade operacional, controle de parâmetros críticos e incremento no rendimento energético, com produção simultânea de hidrogênio e metano. O presente estudo teve como objetivo realizar uma análise bibliométrica sobre a aplicação da digestão em dois estágios a resíduos de café em co-digestão com glicerol residual, bem como mapear registros tecnológicos relacionados em bases de patentes, a fim de identificar tendências e lacunas de pesquisa. A metodologia consistiu em buscas sistemáticas nas bases Scopus e Web of Science, além das plataformas Espacenet, Google Patents, USPTO, INPI e Patentscope, utilizando descritores como “anaerobic digestion”, “coffee”, “glycerol”, “biogas” e “hydrogen”. Os resultados indicaram crescimento contínuo nas publicações entre 2020 e 2025, com predomínio de estudos europeus, enquanto o Brasil, maior produtor mundial de café, ainda apresenta participação limitada. Identificou-se que o periódico Bioresource Technology concentra a maioria dos trabalhos de relevância. A busca em bases de patentes não revelou registros que combinem explicitamente resíduos de café e glicerol em digestão em dois estágios para coprodução de H₂ e CH₄, demonstrando originalidade da temática e potencial de inovação. Conclui-se que a tecnologia investigada contribui para a economia circular, a redução de impactos ambientais e a diversificação da matriz energética, configurando uma oportunidade estratégica para o Brasil no contexto da transição energética global.
Downloads
References
Albarracin, LT et al. (2024) ‘The bioenergetic potential from coffee processing residues: towards an industrial symbiosis’, Resources, 13(2), p. 21. https://doi.org/10.3390/resources13020021
Alves, IRFS et al. (2020) ‘Assessing the use of crude glycerol from biodiesel production as an alternative to boost methane generation by anaerobic co-digestion of sewage sludge’, Biomass and Bioenergy, 143, p. 105831. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2020.105831
Budiyono, B et al. (2023) ‘Effect of pretreatment and C/N ratio in anaerobic digestion on biogas production from coffee grounds and rice husk mixtures’, International Journal of Renewable Energy Development, 12(1), p. 209–215. https://doi.org/10.14710/ijred.2023.49298
Camargo, FP et al. (2023) ‘Biogas from lignocellulosic feedstock: A review on the main pretreatments, inocula and operational variables involved in anaerobic reactor efficiency’, International Journal of Hydrogen Energy, 48, p. 20613–20632. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.02.073
Czekala, W et al. (2023) ‘Waste-to-energy: biogas potential of waste from coffee production and consumption’, Energy, 276, p. 127604. https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.127604
Cremonez, PA, Sampaio, SC, Teleken, JG, Meier, TW, Dieter, J and Teleken, J (2019) ‘Influence of inoculum to substrate ratio on the anaerobic digestion of a cassava starch polymer’, Industrial Crops and Products, 141, p. 111709. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.111709
Cremonez, PA et al. (2021) ‘Two-stage anaerobic digestion in agroindustrial waste treatment: a review’, Journal of Environmental Management, 281, p. 111854. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.111854.
Dai, C et al. (2021) ‘Literary runaway: Increasingly more references cited per academic research article from 1980 to 2019’, PLoS ONE, 16(8). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0255849
Embrapa (2024) ‘Produção mundial de café foi estimada em 176,2 milhões de sacas de 60kg para a safra 2024–2025’, Embrapa Agropensa. Disponível em: https://www.embrapa.br/agropensa/busca-de-noticias/-/noticia/91004784.
Ferreira, J, Volschan, I and Cammarota, M (2018) ‘Co-digestion of sewage sludge with crude or pretreated glycerol to increase biogas production’, Environmental Science and Pollution Research, 25, p. 21811–21821. https://doi.org/10.1007/s11356-018-2260-3
Halstead, T (2023) ‘Coffee: world markets and trade’, United States Department of Agriculture. Disponível em: http://www.fas.usda.gov/data/coffee-world-markets-and-trade (accessed: 09 March 2025).
Holl, E et al. (2022) ‘Two-stage anaerobic digestion: State of technology and perspective roles in future energy systems’, Bioresource Technology, [e-journal], 358, p. 127401. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.127633.
Indriyani, E et al. (2025) ‘Analysis of agricultural waste utilization as biogas, renewable energy management, and compost processing on energy efficiency in Bandung’, West Science Social and Humanities Studies, 3(1), p. 104–112. https://doi.org/10.58812/wsshs.v3i01.1603
Madondo, NI and Chetty, M (2022) ‘Anaerobic co-digestion of sewage sludge and bio-based glycerol: optimisation of process variables using one-factor-at-a-time (OFAT) and Box–Behnken Design (BBD) techniques’, South African Journal of Chemical Engineering, 40, p. 87–99. https://doi.org/10.1016/j.sajce.2022.02.002
Simeonov, I, Kabaivanova, L and Chorukova, E (2021) ‘Two-stage anaerobic digestion of organic wastes: a review’, Ecological Engineering and Environment Protection, 3, p. 38–56. https://doi.org/10.32006/eeep.2021.3.3856
Suhartini, S et al. (2022) ‘Sustainable strategies for anaerobic digestion of oil palm empty fruit bunches in Indonesia: a review’, International Journal of Sustainable Energy, 41(11), p. 2044–2096. https://doi.org/10.1080/14786451.2022.2130923
Villa Montoya, AC et al. (2020) ‘Improving the hydrogen production from coffee waste through hydrothermal pretreatment, co-digestion and microbial consortium bioaugmentation’, Biomass and Bioenergy, 137, p. 105551. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2020.105551
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Latin American Journal of Energy Research

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
O autor, no ato da submissão do artigo, transfere o direito autoral ao periódico.

