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Fermentação alcoólica extrativa em biorreatores pneumáticos com arraste de etanol por CO2 integrada a etapas de recuperação

Processo: 18/11405-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de setembro de 2018 - 30 de novembro de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
Pesquisador responsável:Alberto Colli Badino Junior
Beneficiário:Alberto Colli Badino Junior
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Pesq. associados:André Bernardo ; Antonio José Gonçalves da Cruz ; Marcel Otavio Cerri
Assunto(s):Processos bioquímicos 

Resumo

O etanol que se acumula no caldo durante a fermentação alcoólica é o principal componente tóxico para levedura, afetando seu crescimento e limitando a produção industrial de etanol. Desta forma, o processo se limita à utilização de mostos com moderadas concentrações de açúcares fermentecíveis, produzindo vinhos com baixa concentração de etanol (8 a 11ºGL), que demandam grande quantidade de energia na forma de vapor para a recuperação do etanol por destilação, gerando também grandes volumes de vinhaça. Uma forma de minimizar o efeito de inibição é a utilização da fermentação extrativa, onde o etanol é removido continuamente do caldo de fermentação durante o processo. No presente projeto propõe-se avaliar experimentalmente e por simulação, a fermentação alcoólica extrativa em biorreatores pneumáticos com arraste de etanol por CO2 integrada a etapa de recuperação. Será estudada a extração do etanol do caldo por esgotamento (stripping) com CO2 durante fermentações extrativas em diferentes temperaturas e em três modelos de biorreatores pneumáticos (coluna de bolhas e airlifts de cilindros concêntricos e split) variando a concentração de substrato no mosto, bem como a recuperação de etanol da corrente de CO2 por absorção. Os resultados serão avaliados em termos de produção e produtividade em etanol e serão comparados com aqueles obtidos no processo convencional sem extração. Pretende-se obter ao final da execução da proposta, o protocolo de um processo alternativo de produção de etanol mais produtivo, que possa ser o ponto de partida para sua validação em escalas piloto e industrial. (AU)

Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
PEREIRA, RAUBER D.; BADINO, ALBERTO C.; CRUZ, ANTONIO J. G. Framework Based on Artificial Intelligence to Increase Industrial Bioethanol Production. ENERGY & FUELS, v. 34, n. 4, p. 4670-4677, APR 16 2020. Citações Web of Science: 0.
MESTRE, JULIA C.; CERRI, MARCEL O.; ESPERANCA, MATEUS N.; PEDROLLI, DANIELLE B.; BADINO, ALBERTO C. Aeration step method for k(L)a measurement under growth conditions in pneumatic bioreactors. JOURNAL OF CHEMICAL TECHNOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, v. 94, n. 7, p. 2327-2332, JUL 2019. Citações Web of Science: 0.
VELOSO, IVAN I. K.; RODRIGUES, KAIO C. S.; SONEGO, JORGE L. S.; CRUZ, ANTONIO J. G.; BADINO, ALBERTO C. Fed-batch ethanol fermentation at low temperature as a way to obtain highly concentrated alcoholic wines: Modeling and optimization. Biochemical Engineering Journal, v. 141, p. 60-70, JAN 15 2019. Citações Web of Science: 2.
RODRIGUES, KAIO C. S.; VELOSO, IVAN I. K.; CRUZ, ANTONIO J. G.; BERNARDO, ANDRE; BADINO, ALBERTO C. Ethanol Recovery from Stripping Gas Mixtures by Gas Absorption: Experimental and Modeling. ENERGY & FUELS, v. 33, n. 1, p. 369-378, JAN 2019. Citações Web of Science: 0.
PEREIRA, RAUBER D.; RODRIGUES, KAIO C. S.; SONEGO, JORGE L. S.; CRUZ, ANTONIO J. G.; BADINO, ALBERTO C. A New Methodology to Calculate the Ethanol Fermentation Efficiency at Bench and Industrial Scales. Industrial & Engineering Chemistry Research, v. 57, n. 48, p. 16182-16191, DEC 5 2018. Citações Web of Science: 0.

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