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Etanol: pesquisa e desenvolvimento visando ao aproveitamento integrado do bagaço de cana-de-açúcar para a produção biotecnológica do etanol lignocelulósico

Processo: 08/57926-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
Vigência: 01 de novembro de 2009 - 31 de outubro de 2013
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Convênio/Acordo: FAPEMIG
Pesquisador responsável:Silvio Silvério da Silva
Beneficiário:Silvio Silvério da Silva
Instituição-sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
Pesquisadores principais:Maria das Graças de Almeida Felipe
Auxílios(s) vinculado(s):12/51214-8 - Biodelignification of sugarcane bagasse for the enzymatic hydrolysis and fermentation in one pot to save water and clean energy production, AP.R
Bolsa(s) vinculada(s):12/23034-5 - Uso de membranas adsortivas como uma nova alternativa para a destoxificação do hidrolisado hemicelulósico visando à produção de etanol, BP.IC
12/20133-2 - Análise comparativa da produção de etanol a partir de bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado por sulfito de sódio em condições de hidrólise e fermentação em simultâneo e em separado, BP.IC
11/13447-8 - Consolidação de procedimentos operacionais e desenvolvimento de uma plataforma tecnológica de aplicação industrial para os métodos de destoxificação dos hidrolisados lignocelulósicos visando a produção viável de etanol, BP.PD
+ mais bolsas vinculadas 11/17438-3 - Otimização da hidrólise ácida do bagaço de cana de açúcar para a obtenção de açúcares fermentescíveis visando á obtenção de etanol, BP.IC
11/01226-7 - Análise comparativa da produção de bioetanol a partir de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar pelas leveduras Pichia stipitis NRRL Y-7124 e Candida shehatae UFMG HM 52.2 visando à aplicação em bioprocessos com campo eletromagnético, BP.DR
11/08440-4 - Otimização da hidrólise enzimática da fração celulósica do bagaço de cana de açúcar visando a produção de etanol lignocelulósico, BP.IC
11/03399-6 - Capacitação de recursos humanos em parâmetros operacionais na hidrólise da celulose e na produção de bioetanol, BP.TT
10/13828-9 - Processo fermentativo de obtenção de etanol de segunda geração a partir de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar em biorreator STR tipo cesta operado com células imobilizadas, BP.MS
10/10446-8 - Estudo e otimização da digestibilidade da polpa de bagaço de cana pelo uso de enzimas celulolíticas produzidas por leveduras isoladas da biodiversidade brasileira, BP.PD
10/11258-0 - Desenvolvimento de processos de sacarificação e co-fermentação simultânea usando cultura mista de leveduras para produção de etanol usando bagaço de cana pré-tratado por amônia, BP.PD
10/13682-4 - Capacitação de recursos humanos em parâmetros operacionais na hidrólise da celulose e na produção de bioetanol, BP.TT
10/06018-0 - Estudo do tratamento biológico do hidrolisado hemicelulósico para a remoção de compostos fenólicos tóxicos, BP.IC
10/08066-2 - Estudo da produção de bioetanol a partir de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar em reator de leito fluidizado e avaliação do impacto ambiental gerado pelos resíduos durante as etapas do processo, BP.PD
10/06405-4 - Capacitação de recursos humanos em parâmetros operacionais na hidrólise da celulose e na produção de bioetanol, BP.TT - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Etanol  Leveduras  Bagaço de cana-de-açúcar  Destoxificação  Fermentação 
Publicação FAPESP:http://media.fapesp.br/bv/uploads/publicacoes/pasta_bioen_jun2012_132.pdf

Resumo

A presente proposta visa o fracionamento do bagaço de cana-de-açúcar em seus principais componentes (celulose, hemicelulose e lignina) para a utilização na produção de biocombustível líquido, o etanol. A hidrólise ácida será utilizada para remover a hemicelulose do bagaço de cana-de-açúcar, seguida de deslignificação (hidrólise) alcalina para remover a lignina presente no resíduo sólido obtido (celulignina). Em uma etapa posterior, proceder-se-á à hidrólise enzimática da celulose. Os hidrolisados obtidos serão caracterizados por técnicas espectroscópicas avançadas como espalhamento Raman, absorção infravermelha por transformação de Fourier (FTIR), absorção no infravermelho próximo (NIR), lente térmica e fotoacústica. Posteriormente, os hidrolisados ricos em xilose e glicose serão utilizados como meio de fermentação para a produção de etanol pelas leveduras P. stipitis NRRLY 11545 e S. cerevisiae, respectivamente, além de outras espécies fermentadoras de xilose e arabinose isoladas de ecossistemas da Mata Atlântica. Da mesma forma, o etanol produzido será devidamente caracterizado pelas técnicas espectroscópicas descritas. Em todas as operações unitárias envolvidas no estudo, as condições serão otimizadas por planejamento de experimentos e análise de dados por meio de metodologias estatísticas apropriadas. Os resultados permitirão estabelecer tecnologias e inovações em operações que visam ampliar a competitividade nacional e internacional da bioenergia para que alcance as tecnologias de segunda geração para o programa do álcool. Permitirá a formação de competências e alianças estratégias entre as instituições participantes para treinamento e troca de conhecimentos. (AU)

Publicações científicas (17)
(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)
DUSSAN, KELLY J.; JUSTO, OSELYS RODRIGUEZ; PEREZ, VICTOR HABER; DAVID, GERALDO F.; SILVEIRA JUNIOR, EURIPEDES GARCIA; DA SILVA, SILVIO S. Bioethanol Production From Sugarcane Bagasse Hemicellulose Hydrolysate by Immobilized S. shehatae in a Fluidized Bed Fermenter Under Magnetic Field. BioEnergy Research, v. 12, n. 2, p. 338-346, JUN 2019. Citações Web of Science: 0.
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SOARES, LUMA C. S. R.; CHANDEL, ANUJ K.; PAGNOCCA, FERNANDO C.; GAIKWAD, SWAPNIL C.; RAI, MAHENDRA; DA SILVA, SILVIO S. Screening of Yeasts for Selection of Potential Strains and Their Utilization for In Situ Microbial Detoxification (ISMD) of Sugarcane Bagasse Hemicellulosic Hydrolysate. INDIAN JOURNAL OF MICROBIOLOGY, v. 56, n. 2, p. 172-181, JUN 2016. Citações Web of Science: 4.
DUSSAN, KELLY J.; SILVA, DEBORA D. V.; PEREZ, VICTOR H.; DA SILVA, SILVIO S. Evaluation of oxygen availability on ethanol production from sugarcane bagasse hydrolysate in a batch bioreactor using two strains of xylose-fermenting yeast. RENEWABLE ENERGY, v. 87, n. 1, p. 703-710, MAR 2016. Citações Web of Science: 16.
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