Biodigestão anaeróbia de vinhaça e de licor de pentoses em biorrefinarias integradas de 1ª e 2ª geração

• Processo: 12/00414-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de maio de 2012
• Vigência (Término): 09 de maio de 2016
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Marcelo Zaiat
• Beneficiário: Bruna de Souza Moraes
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 11/51902-9 - Simulação da biorrefinaria de cana-de-açúcar de 1ª. geração na plataforma EMSO, AP.BIOEN.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 13/03578-3 - Biodigestão anaeróbia da vinhaça para produção de biogás e mitigação dos gases do efeito estufa, BE.EP.PD
• Assunto(s): Cana-de-açúcar Biorrefinarias Modelagem e simulação Vinhaça Bioenergia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biodigestão anaeróbia | biorrefinaria | cana-de-açúcar | Licor de pentoses | Modelagem e simulação | vinhaça | Bioenergia

Resumo

A crescente necessidade de ampliar o uso de fontes energéticas renováveis de forma sustentável tem impulsionado a produção de biocombustíveis mundialmente. Inserido neste cenário, o Brasil ganha destaque com o bioetanol a partir da cana-de-açúcar, cujo processo produtivo de 1ª geração encontra-se já estabelecido em grande escala no país. Com a perspectiva de ampliar a produção deste biocombustível, o etanol de 2ª geração surge como uma alternativa interessante, uma vez que seria produzido a partir do bagaço da cana previamente utilizada no processo de 1ª geração. Nesse sentido, a produtividade do volume de etanol poderia ser aumentada, sem a necessidade de expandir a área de cana plantada. No entanto, para que a plena sustentabilidade do processo produtivo seja alcançada, o tratamento e utilização das correntes líquidas geradas devem ser considerados. De um lado, a vinhaça gerada em grandes volumes durante a destilação do etanol e, de outro lado, o licor de pentoses resultante do pré-tratamento do bagaço da cana se constituem em grave problema ambiental se não tiverem disposição adequada. A biodigestão anaeróbia se apresenta como opção sustentável de tratamento, aliando a adequação ambiental destes resíduos à geração de energia por meio da produção de hidrogênio e metano, além da geração de subprodutos de valor agregado. Esta concepção é adequada ao conceito de uma biorrefinaria, integrando a produção de etanol e a recuperação energética e de subprodutos. Entretanto, as lacunas existentes a respeito da biodigestão anaeróbia da vinhaça gerada na produção de bioetanol da cana-de-açúcar dificultam a aplicação e expansão desta tecnologia. Os obstáculos são ainda maiores com relação ao licor de pentoses, não havendo informações disponíveis na literatura sobre a biodigestão desta corrente, exceto as tentativas da sua utilização para produção de etanol ou outros produtos numa biorrefinaria. Dessa forma, esta pesquisa visa realizar o levantamento de dados acerca da biodigestão anaeróbia da vinhaça e do licor de pentoses, visando à modelação e simulação deste processo em uma biorrefinaria virtual integrada de 1ª e 2ª geração.

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)

MORAES, BRUNA S.; PETERSEN, SOREN O.; ZAIAT, MARCELO; SOMMER, SVEN G.; TRIOLO, JIN MI. Reduction in greenhouse gas emissions from vinasse through anaerobic digestion. APPLIED ENERGY, v. 189, p. 21-30, MAR 1 2017. (12/00414-7, 13/03578-3)

MORAES, BRUNA S.; ZAIAT, MARCELO; BONOMI, ANTONIO. Anaerobic digestion of vinasse from sugarcane ethanol production in Brazil: Challenges and perspectives. RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS, v. 44, p. 888-903, APR 2015. (12/00414-7)