Etanol celulósico a partir da palha e do palhiço de cana-de-açúcar: pré-tratamentos e conversão biotecnológica não convencionais

• Processo: 13/18831-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 14 de abril de 2014
• Data de Término da vigência: 13 de janeiro de 2015
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Adilson Roberto Gonçalves
• Beneficiário: Naila Ribeiro Mori
• Supervisor: Renata Bura
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Washington, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 10/20395-1 - Etanol celulósico a partir da palha e do palhiço de cana-de-açúcar: pré-tratamentos e conversão biotecnológica não convencionais, BP.DD
• Assunto(s): Hidrólise enzimática Biomassa Etanol celulósico Conversão de biomassa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: etanol celulósico | Hidrólise enzimática | palha de cana | PréTratamento | Conversão de Biomassa

Resumo

O objetivo principal do trabalho é estudar e desenvolver uma via de obtenção de etanol a partir de palha e de palhiço de cana-de-açúcar, visando à grande disponibilidade desses resíduos devido à mecanização da colheita. Primeiramente, a palha e o palhiço de cana-de-açúcar serão pré-tratados para separar os seus constituintes lignocelulósicos e, consequentemente, facilitar a etapa hidrolítica posterior. Serão estudados três métodos de pré-tratamentos: o hidrotérmico (método classificado como quase convencional e ainda pouco estudado), ultrassom e radiação gama os quais são métodos não convencionais de separação das frações lignocelulósicas, bem como a combinação destes com o intuito de determinar a melhor condição para a obtenção de celulose para produção de etanol. Toda essa etapa de investigação de pré-tratamentos será monitorada por análise de caracterização química do material in natura e pré-tratado. Palha e palhiço in natura também serão submetidos aos experimentos de hidrólise para comparação e avaliação da extensão e eficácia dos pré-tratamentos propostos e suas combinações. Após a etapa de pré-tratamento, o material será hidrolisado com celulase comercial. Entretanto, para reduzir ou eliminar o efeito de inibição da celulase pela lignina, uma etapa de extração alcalina de lignina previamente à de hidrólise será realizada em condições previamente otimizadas. Além disso, será estudado o efeito de cada etapa do processo em cada fração que constitui o palhiço (casca, topo, folha, etc.) para avaliar melhor o que ocorre com essas diferentes estruturas quando submetidas à pré-tratamentos e hidrólise enzimática com o objetivo de elucidar, por meio de estudos químicos, os modos e mecanismos de interação entre o material lignocelulósico e os reagentes, enzimas e condições adotadas no processamento de etanol celulósico. A partir destes estudos pretende-se propor uma rota efetiva para obtenção de bioetanol. (AU)