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Modelagem matemática e otimização do processo de hidrólise enzimática do bagaço de cana-de-açúcar em batelada alimentada

Processo: 11/02743-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2011
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2015
Área do 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
Vinculado ao auxílio:08/57873-8 - Um processo integrado para produção total de bioetanol e emissão zero de CO2, AP.BIOEN.TEM
Assunto(s):Hidrólise enzimática   Modelos matemáticos   Bioprocessos   Bagaço de cana-de-açúcar

Resumo

A bioconversão da biomassa lignocelulósica em etanol é uma fonte potencial de energiaque vem se tornando mais atrativa nos últimos anos porque é renovavel e amplamentedisponível. No Brasil o bagaço de cana-de-açúcar é a opção de biomassa mais atraente para aprodução de etanol devido principalmente a sua grande disponibilidade e maior facilidade deintegração com o processo de produção de etanol já existente nas usinas. Assim, há um grandeinteresse em estudos que visem à otimização de todas as etapas do processo.A descrição quantitativa da hidrólise enzimática através de modelagem matemática é umapoderosa ferramenta na avaliação de alternativas do processo. A modelagem permite não sóentendimento dos mecanismos envolvidos, mas também auxiliar as várias etapas de implementação de um processo, podendo ser usado para projeto de reatores, como simulador e para projeto de otimizadores e controladores. No entanto, a modelagem da hidrólise enzimática da celulose é bastante complexa, já que há múltiplas enzimas envolvidas, a reação é heterogênea (o substrato é insolúvel) e as características estruturais do substrato são modificadas durante a hidrólise.Neste trabalho, pretende-se fazer o estudo do processo de hidrólise enzimática em batelada alimentada com altas cargas de substrato utilizando a modelagem fenomenológica e aneuronal. Serão feitos experimentos para a determinação dos parâmetros cinéticos do modelo,além da obtenção de perfis de celulose, celobiose, glicose e pentoses (xilose e arabinose) com variação na carga de substrato. Os ensaios de hidrólise serão realizados com pH 4,8 etemperarura de 50ºC. (AU)

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)
MACHADO, DANIELE LONGO; MOREIRA NETO, JOAO; DA CRUZ PRADELLA, JOSE GERALDO; BONOMI, ANTONIO; RABELO, SARITA CANDIDA; DA COSTA, ALINE CARVALHO. Adsorption characteristics of cellulase and -glucosidase on Avicel, pretreated sugarcane bagasse, and lignin. Biotechnology and Applied Biochemistry, v. 62, n. 5, p. 681-689, SEP-OCT 2015. Citações Web of Science: 16.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
NETO, João Moreira. Modelagem matemática do processo de hidrólise enzimática do bagaço de cana-de-açúcar. 2016. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química.

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