Modelagem matemática do processo de hidrólise enzimática do bagaço de cana-de-açúcar submetido a diferentes pré-tratamentos

• Processo: 09/02424-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2009
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2011
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Aline Carvalho da Costa
• Beneficiário: João Moreira Neto
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Modelos matemáticos Etanol celulósico Bioprocessos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cinética da hidrólise enzimática | etanol celulósico | modelagem matematica | Bioprocessos

Resumo

Existem alguns modelos para a hidrólise enzimática na literatura, mas a maioria deles foi desenvolvida considerando biomassas tais como palha e caule de milho ou madeira. Muitos foram desenvolvidos para substratos modelo, como Avicel ou Solca Floc. Entretanto, substratos modelo não apresentam as mesmas características que a celulose de biomassa e modelos desenvolvidos considerando estes substratos podem não representar bem a hidrólise de biomassa, onde a celulose está combinada com outros componentes (hemicelulose e lignina). A composição da biomassa sofre influência do tipo de pré-tratamento usado para tornar o bagaço de cana mais susceptível ao ataque enzimático (etapa imprescindível no processo), dependendo do tipo e condições do pré-tratamento. A composição também sofre modificações com a qualidade da matéria-prima, sendo esperado que bagaços de diferentes safras apresentem composições com pequenas diferenças. A composição do bagaço deve influenciar a cinética de hidrólise, havendo alteração dos parâmetros cinéticos.Neste trabalho pretende-se estudar a modelagem matemática da hidrólise enzimática de bagaço de cana de açúcar submetido a dois tipos de pré-tratamento: com peróxido de hidrogênio alcalino e com cal. Pretende-se, ainda, avaliar a necessidade de reestimação dos parâmetros cinéticos do modelo proposto quando há modificações no processo de pré-tratamento. Para isso, pretende-se usar uma metodologia de identificação dos parâmetros cinéticos que mais influenciam o comportamento dinâmico das variáveis de processo e avaliar a possibilidade de estimar somente estes parâmetros na presença de novas condições de operação, de forma que a reestimação freqüente de parâmetros seja mais simples e rápida. Duas teses de mestrado anteriores, já em fase final, foram realizadas com o objetivo de obter dados cinéticos confiáveis para a hidrólise de bagaço pré-tratado de duas formas diferentes, considerando a variação tanto da concentração de bagaço quanto das concentrações de enzimas (celulase e beta-glicosidase). Estes dados serão usados para desenvolvimento do modelo no presente trabalho.

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)

NETO, JOAO MOREIRA; GARCIA, DANIELLA DOS REIS; GOMEZ RUEDA, SANDRA MARCELA; DA COSTA, ALINE CARVALHO. Study of kinetic parameters in a mechanistic model for enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse subjected to different pretreatments. Bioprocess and Biosystems Engineering, v. 36, n. 11, p. 1579-1590, NOV 2013. (09/02424-7)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

MOREIRA NETO, João. Modelagem matemática do processo de hidrólise enzimática do bagaço de cana-de-açúcar submetido a diferentes pré-tratamentos. 2011. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química Campinas, SP.