Avaliação do Processo de Pré-tratamento do Bagaço da Cana-de-açúcar com Líquidos Iônicos Próticos para a Produção de Etanol Celulósico

Resumo

Embora o processo de pré-tratamento do bagaço da cana-de-açúcar para a produção de etanol 2G já seja amplamente estudado, não há um consenso sobre qual seria o melhor para esse tipo de biomassa, pois há geralmente um delicado balanço de vantagens (fracionamento eficaz, baixo custo, ser ambientalmente favorável, etc) e desvantagens (uso de reagentes corrosivos, alto custo, produção de inibidores da fermentação, etc). O uso de líquidos iônicos (LIs) próticos pode ser uma alternativa eficaz no fracionamento da lignina do bagaço e alteração de sua ultraestrutura, embora seja pouco explorado. A enorme maioria dos trabalhos da literatura usa LIs apróticos, que têm processo de produção bastante mais caro que os LIs próticos.Neste trabalho o processo de pré-tratamento com LIs próticos será avaliado, partindo de resultados anteriores extremamente promissores obtidos no grupo de pesquisa (pedido de patente "Líquidos iônicos próticos no pré -tratamento de biomassa lignocelulósica", E. A. Rocha, M. Aznar, A.C. Costa). O projeto terá como fase inicial o screening para se investigar a melhor combinação cátion/ânion que consiga extrair com alta eficiência a lignina do bagaço de forma a haver mínima perda de carboidratos (celulose e hemiceluloses) solubilizados no líquido iônico. Então, o processo de pré-tratamento será otimizado usando planejamento de experimentos. Temperatura, concentração de sólidos e duração do pré-tratamento serão os fatores considerados e as respostas serão a eficiência de extração de lignina, mínima perda de carboidratos e conversão na hidrólise enzimática. As etapas-chave no desenvolvimento do processo serão o reciclo do líquido iônico, a recuperação da lignina fracionada e a recuperação de carboidratos dissolvidos no LI (caso houver solubilização). Um balanço de massa global para o processo será realizado para se investigar as principais formas de perda das frações constituintes do bagaço e do líquido iônico. O estudo da recuperação da lignina após o pré-tratamento e caracterização do material pré-tratado será realizado na Universidade de Copenhagen, na Dinamarca, tendo como supervisor o professor Dr. Claus Felby.