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: 15.

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.