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Estudo de alternativas viáveis de pré-tratamento e hidrólise do bagaço e palha de cana-de-açúcar para obtenção de etanol a partir de celulose

Processo: 06/07183-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Data de Início da vigência: 01 de março de 2007
Data de Término da vigência: 14 de setembro de 2008
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
Pesquisador responsável:Adilson Roberto Gonçalves
Beneficiário:Luís Ricardo Martins Oliveira
Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
Assunto(s):Bioetanol   Resíduos industriais   Bagaço de cana-de-açúcar   Destoxificação   Hidrolisado hemicelulósico
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Bioetanol | Destoxificacao De Hidrolisados | Biotecnologia

Resumo

O objetivo principal do trabalho é desenvolver uma via de obtenção de etanol a partir dos próprios resíduos sucroalcooleiros, o bagaço e a palha de cana, visando a grande disponibilidade desses resíduos devido à mecanização da colheita de cana e do excesso de bagaço gerado nas usinas. Este projeto estará vinculado ao Projeto Bioetanol da FINEP (Convênio Chamada Pública 4183/05), projeto que visa à obtenção de etanol a partir de biomassa, principalmente do bagaço de cana. Primeiramente, os resíduos sucroalcooleiros serão pré-tratados para separar os seus constituintes lignocelulósicos e, consequentemente, facilitar a etapa hidrolítica posterior. O principal pré-tratamento a ser avaliado será a explosão a vapor, visto a alta disponibilidade de vapor dentro da própria usina de álcool e o seu baixo custo. Esta etapa será realizada na Usina Vale do Rosário, localizada em Orlândia-SP. Além desse tipo de pré-tratamento, mais outros dois tipos serão investigados: ondas ultrassônicas ou radiação de micro-ondas. Toda essa etapa de investigação do pré-tratamento será monitorada por análise de caracterização química do material in natura e pré-tratado. Bagaço e palha sem pré-tratamento também serão submetidos aos experimentos de hidrólise para comparação e avaliação da extensão e eficácia do pré-tratamento. Após a etapa de pré-tratamento, o material pré-tratado será hidrolisado com quatros tipos de celulases: uma comercial (provavelmente da Novozyme) e três a ser desenvolvidas pelo grupo do Projeto Bioetanol da FINEP, uma pelo Prof. Flávio Faria de Morais, outra pela Profª Gisella Zanin, ambos da Universidade Estadual de Maringá-PR e uma terceira pelo Profª Elba Bon, da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Para reduzir ou eliminar o efeito de inibição da celulase pela lignina, uma etapa de extração de lignina previamente à de hidrólise será realizada utilizando o etanol como agente deslignificante. O rendimento da etapa hidrolítica será verificado através da liberação de açúcares redutores ao meio (método do DNS). Uma via química para a hidrólise do material pré-tratado também será investigada, porém, como esta via gera muito inibidores aos microrganismos que realizarão a fermentação do hidrolisado, um estudo de identificação e separação dos inibidores será efetuado. A identificação será realizada através de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Já a separação será feita através da técnica de pervaporação, técnica baseada na separação de componentes através de uma membrana seletiva sob uma pressão reduzida (vácuo). Toda a lignina gerada no processo será estudada quanto ao seu poder calorífico. A sua aplicação como geração de energia poderá suprir toda a energia necessária no processo, tornando-o mais viável economicamente e proporcionando um aproveitamento integral dos resíduos sucroalcooleiros. (AU)

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Publicações científicas
(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)
OLIVEIRA, LUIS R. M.; NASCIMENTO, VIVIANE M.; GONCALVES, ADILSON R.; ROCHA, GEORGE J. M.. Combined process system for the production of bioethanol from sugarcane straw. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 58, p. 1-7, . (06/07183-0)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
OLIVEIRA, Luís Ricardo Martins. Estudo de alternativas de pré-tratamento e hidrólise do bagaço e palha de cana-de-açúcar para obtenção de etanol a partir de celulose. 2012. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de Lorena (EEL/ASDI) Lorena.