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Deslignificação de bagaço de cana-de-açúcar: reações, isolamento e utilização de ligninas

Processo: 09/10433-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2009
Vigência (Término): 31 de julho de 2011
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Antonio Aprigio da Silva Curvelo
Beneficiário:Karen Marabezi
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Cana-de-açúcar   Lignina   Polpação   Deslignificação

Resumo

A utilização de biomassa vegetal como matéria-prima para a obtenção de produtos químicos exige pré-tratamentos que levem à desestruturação do complexo lignocelulósico, sendo um dos principais desafios, a remoção seletiva de lignina. No contexto da produção etanol celulósico, a presença de lignina dificulta as etapas de hidrólise e inibe o processo de fermentação dos açúcares produzidos. O bagaço de cana-de-açúcar é um material lignocelulósico composto por celulose, polioses e lignina, como principais componentes macromoleculares. A utilização do bagaço que tem se limitado a produção de polpas celulósicas, utilização em ração animal e, mais recentemente, na geração de energia pela sua queima em caldeiras, vem sendo alvo de pesquisas para produção de bioetanol e produtos com maior valor agregado. A heterogeneidade das ligninas obtidas como subprodutos nos processos de deslignificação é uma das responsáveis pela limitação de possíveis aplicações industriais do bagaço de cana. Contudo, os recentes desenvolvimentos no etanol celulósico servirão para aumentar a quantidade de lignina disponível numa base global. Embora parte desta lignina seja utilizada para geração de energia, estimativas sugerem que um excesso de lignina estará disponível para outras aplicações. Estas considerações têm renovado o interesse no isolamento e conversão de lignina em produtos químicos de maior valor agregado. Neste trabalho serão utilizados diferentes processos para a deslignificação do bagaço de cana-de-açúcar, a saber: polpação Soda, Sulfito e organossolve etanol/água, além de estudos com o uso de soluções hidrotrópicas. Estes processos serão avaliados segundo o rendimento do pré-tratamento e seletividade frente aos componentes macromoleculares que compõem o tecido vegetal. Em uma segunda etapa do trabalho será realizada a caracterização das ligninas obtidas nos diferentes processos de deslignificação/polpação. O trabalho será finalizado com estudos de reações de modificação das ligninas obtidas, visando o desenvolvimento de novos materiais poliméricos, termoplásticos ou termorrígidos.

Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
MARABEZI, Karen. Deslignificação de bagaço de cana-de-açúcar: reações, isolamento e utilização de ligninas. 2014. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos São Carlos.

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