Desenvolvimento de processo e avaliação técnico-econômica da produção de butanol lignocelulósico via fermentação IBE (isopropanol-butanol-etanol)

• Processo: 16/08791-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Adriano Pinto Mariano
• Beneficiário: Ercília Regina Silva Dantas
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Biocombustíveis Fermentação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fermentação IBE | Modelagem e Simulação de Processos

Resumo

O n-butanol de origem verde, um biocombustível avançado, é convencionalmente produzido via fermentação ABE (acetona-butanol-etanol). A viabilidade econômica desse processo enfrenta desafios tais como a alta inibição pelo produto na etapa de fermentação, baixos rendimentos e produtividade, e custos elevados de substrato. Além disso, o coproduto acetona não pode ser usado como combustível por causar corrosão dos motores. Do ponto de vista de mercado, uma produção de n-butanol numa escala para atender o mercado de combustíveis causaria uma sobre oferta do coproduto acetona. Em face dessas desvantagens, uma alternativa interessante é a produção de n-butanol via fermentação IBE (isopropanol-butanol-etanol). Essa mistura pode ser utilizada diretamente como biocombustível, uma vez que não contém acetona. Entretanto, as limitações técnicas persistem. A proposta desse projeto é desenvolver e avaliar técnico-economicamente um processo com tecnologia avançada de fermentador para produção de n-butanol lignocelulósico via fermentação IBE. O processo a ser desenvolvido mediante simulação computacional será fundamentado na tecnologia de "fermentação flash" de recuperação in-situ de produtos, buscando ganhos energéticos mediante eliminação ou redução drástica da toxicidade de IBE às células e também pela condensação mais eficiente dos vapores gerados na recuperação. A análise técnico-econômica oferecerá uma perspectiva sobre produtividade, eficiência energética, geração de vinhaça, estimativa de custos e indicadores econômicos. O projeto incluirá não só uma comparação entre o processo desenvolvido e o convencional, mas também a avaliação do novo processo integrado a uma usina de etanol e a uma fábrica Kraft de celulose, utilizando, respectivamente, bagaço de cana e eucalipto como matérias primas.

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)

SILVA DANTAS, ERCILIA REGINA; BONHIVERS, JEAN-CHRISTOPHE; MACIEL FILHO, RUBENS; MARIANO, ADRIANO PINTO. Biochemical conversion of sugarcane bagasse into the alcohol fuel mixture of isopropanol-butanol-ethanol (IBE): Is it economically competitive with cellulosic ethanol?. Bioresource Technology, v. 314, OCT 2020. (16/08791-5, 15/20630-4, 18/23983-3, 17/27092-3)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

DANTAS, Ercília Regina Silva. Desenvolvimento de processo e avaliação técnico-econômica da produção de butanol lignocelulósico via fermentação IBE (Isopropanol-Butanol-Etanol). 2018. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química Campinas, SP.