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Deslignificação organossolve de bagaço de cana-de-açúcar combinada com processos físico-mecânicos

Processo: 10/08691-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de outubro de 2010 - 30 de setembro de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
Pesquisador responsável:Maria Teresa Borges Pimenta Barbosa
Beneficiário:Maria Teresa Borges Pimenta Barbosa
Instituição-sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
Pesq. associados:Antonio Aprigio da Silva Curvelo ; Carlos Eduardo Driemeier ; Carlos Eduardo Vaz Rossell ; George Jackson de Moraes Rocha ; Jayr de Amorim Filho ; Sindelia Freitas Azzoni
Bolsa(s) vinculada(s):12/00590-0 - Hidrólise ácida das polpas celulósicas para avaliação das etapas de pré-tratamento, BP.TT
Assunto(s):Lignina  Bioetanol  Celulose 

Resumo

A produção de biocombustíveis a partir de matérias primas vegetais pode ser realizada por diferentes rotas tecnológicas. Atualmente, o bioetanol se apresenta em destaque dentre as alternativas para a produção de biocombustíveis líquidos e requer a utilização de resíduos agrícolas que contenham quantidades significativas de polissacarídeos como insumo para sua produção (por exemplo, bagaço de cana-de-açúcar). Para isso, é necessário que a estrutura associativa da lignocelulose presente nestes materiais seja submetida a um processo de pré-tratamento para a separação efetiva (de forma seletiva e eficiente) dos seus principais constituintes (celulose, lignina e hemiceluloses). Para a obtenção do bioetanol a partir da fração celulósica, gargalos como teores de hemiceluloses e lignina residual e a cristalinidade da celulose podem limitar a eficiência das etapas de hidrólise enzimática e fermentação. Inserido neste contexto, estudos cinéticos na etapa de pré-tratamento são de extrema importância para quantificar os teores aceitáveis de hemiceluloses e lignina residuais nas polpas obtidas. Visando aplicar as vantagens apresentadas pelo processo organossolve, o presente projeto propõe duas rotas comparativas: estudos cinéticos para a remoção da fração de hemiceluloses (processo hidrotérmico) seguido do estudo cinético de deslignificação organossolve e estudo cinético de deslignificação organossolve sem a etapa hidrotérmica anterior. Ambas as rotas serão realizadas com o emprego de sistema de digestão por microondas para o pré-tratamento de fibras de bagaço de cana. O sistema proposto pode melhorar a eficiência da remoção da lignina e hemiceluloses em tempos inferiores se comparado aos processos convencionais de extração. Após o pré-tratamento, as polpas serão submetidas a tratamentos físico-mecânicos (refinos, moagens e plasmas atmosféricos) com o objetivo de diminuir a cristalinidade da celulose e melhorar o acesso para a hidrólise enzimática. O sucesso dos tratamentos será avaliado por um protocolo padrão de hidrólise enzimática e outro de hidrólise ácida. (AU)

Publicações científicas (4)
(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)
SANTUCCI, BEATRIZ STANGHERLIN; BRAS, JULIEN; BELGACEM, MOHAMED NACEUR; DA SILVA CURVELO, ANTONIO APRIGIO; BORGES PIMENTA, MARIA TERESA. Evaluation of the effects of chemical composition and refining treatments on the properties of nanofibrillated cellulose films from sugarcane bagasse. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 91, p. 238-248, NOV 30 2016. Citações Web of Science: 15.
SANTUCCI, BEATRIZ S.; MAZIERO, PRISCILA; RABELO, SARITA C.; CURVELO, ANTONIO A. S.; PIMENTA, MARIA TERESA B. Autohydrolysis of Hemicelluloses from Sugarcane Bagasse During Hydrothermal Pretreatment: a Kinetic Assessment. BioEnergy Research, v. 8, n. 4, p. 1778-1787, DEC 2015. Citações Web of Science: 23.
DRIEMEIER, CARLOS; MENDES, FERNANDA M.; SANTUCCI, BEATRIZ S.; PIMENTA, MARIA T. B. Cellulose co-crystallization and related phenomena occurring in hydrothermal treatment of sugarcane bagasse. Cellulose, v. 22, n. 4, p. 2183-2195, AUG 2015. Citações Web of Science: 9.
DRIEMEIER, CARLOS; PIMENTA, MARIA T. B.; ROCHA, GEORGE J. M.; OLIVEIRA, MARCELO M.; MELLO, DANILO B.; MAZIERO, PRISCILA; GONCALVES, ADILSON R. Evolution of cellulose crystals during prehydrolysis and soda delignification of sugarcane lignocellulose. Cellulose, v. 18, n. 6, p. 1509-1519, DEC 2011. Citações Web of Science: 38.

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