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Pré-tratamento do bagaço de cana para hidrólise ácida ou enzimática da celulose utilizando o processo de oxidação avançada por radiação ionizante para produção de biocombustível etanol

Processo: 08/56066-1
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2009 - 31 de janeiro de 2011
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Nuclear - Aplicações de Radioisótopos
Pesquisador responsável:Celina Lopes Duarte
Beneficiário:Celina Lopes Duarte
Instituição-sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Bagaço de cana-de-açúcar  Etanol  Hidrólise  Radiação ionizante 
Publicação FAPESP:http://media.fapesp.br/bv/uploads/publicacoes/pasta_bioen_jun2012_46.pdf

Resumo

O bagaço de cana geralmente contém cerca de 50% de celulose com estrutura cristalina, cerca de 30% de hemicelulose, um polímero amorfo composto de xilose, arabinose, galactose, glucose e manose e cerca de 20% de lignina. A lignina não gera substâncias fermentescíveis e impede a hidrólise das camadas internas. A radiação ionizante e o ataque com radical hidroxila (OH) mostra-se como um caminho muito eficiente para a oxidação de compostos orgânicos em moléculas mais simples podendo potencializar o processo de ataque enzimático dos lignocelulósicos ou a sua fermentação direta. Na literatura encontram-se vários estudos de irradiação de fibras celulósicas ou do bagaço da cana-de-açúcar com objetivos distintos, ou para melhorar a digestibilidade e ser usada como ração animal, ou para melhorar as características do produto final, no caso da indústria têxtil. A celulose pura é prontamente despolimerizada pela radiação ionizante, mas quando ela está ligada com lignina. no caso de madeiras naturais, o processo é mais difícil. A radiação ionizante, leva à diminuição no grau de polimerização e aumenta o conteúdo de carbonilas na celulose. Como método de pré-tratamento, a radiação ionizante é equivalente, em termos de digestibilidade, ao tratamento com NaOH. O objetivo amplo deste trabalho é a avaliação da eficiência da radiação ionizante no aproveitamento do bagaço de cana-de-açúcar para produção de bicombustível etanol. Para tanto será feita uma avaliação técnica e econômica da utilização do processo de fermentação direta do bagaço irradiado comparado à minimização da quantidade de enzima necessária no processo de hidrólise da celulose. A principal justificativa para o projeto é que as tecnologias disponíveis ainda não alcançaram a viabilidade econômica necessária para implantação e o sucesso comercial depende do melhoramento nos processos de pré-tratamento. (AU)