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Avaliação técnica e ambiental da utilização de palha de cana-de-açúcar e resíduos florestais de eucalipto como matéria-prima para biorrefinarias no Estado de São Paulo

Processo: 18/20173-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de novembro de 2018
Vigência (Término): 31 de outubro de 2021
Área do conhecimento:Interdisciplinar
Convênio/Acordo: BBSRC, UKRI
Pesquisador responsável:Carla Kazue Nakao Cavaliero
Beneficiário:Guilherme Pessoa Nogueira
Instituição-sede: Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético (NIPE). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/50612-8 - An integrated approach to explore a novel paradigm for biofuel production from lignocellulosic feedstocks, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):19/10439-6 - Avaliação de Ciclo de Vida de biorrefinarias de segunda geração alimentadas por palha de cana-de-açúcar e resíduos florestais de eucalipto, BE.EP.DD
Assunto(s):Sustentabilidade   Bioenergia   Palhas   Biorrefinarias   Cana-de-açúcar   Resíduos florestais   Eucalipto   Processos químicos   Bioeconomia   São Paulo

Resumo

O gerenciamento de resíduos agrícolas é um tópico de intensa discussão e se estende para o cultivo de alimentos, culturas energéticas e Silvicultura, contexto no qual a cana-de-açúcar e o eucalipto se encontram. A palha de cana-de-açúcar e os resíduos florestais de eucalipto exercem um importante papel de cobertura e proteção do solo, porém o excesso também pode trazer problemas como incêndios acidentais e proliferação de pragas. Existe, portanto, um valor ótimo de material a ser deixado no campo, o que permite alguma retirada destes para outros fins. Ambos os resíduos são valiosas fontes de açúcares lignocelulósicos e potenciais matérias-primas para suprir biorrefinarias. A geração de energia elétrica é a mais comum aplicação destes materiais na indústria, mas essa como a única aplicação vai de encontro a um conceito básica de uma biorrefinaria: valorização ótima da biomassa. Tais complexos industriais devem apresentar um variado portifólio de produtos, incluindo compostos de valor agregado, de maneira a tornar o negócio atrativo. Outro grande desafio na produção de bioenergia é garantir sua sustentabilidade em um sentido amplo, nos âmbitos social, ambiental e econômico. Neste contexto, este projeto se propõe a avaliar a viabilidade técnica e os impactos ambientais do uso destes resíduos para alimentar uma biorrefinaria integrada. O design e simulação dos processos em Aspen Plus serão realizados com o fim de obter balanços de massa e energia para a produção de etanol, eletricidade e produtos bioquímicos. Será realizada a Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) para os principais produtos, considerando a escala regional do Estado de São Paulo. Os perfis de impacto resultante serão comparados às contrapartes já estabelecidas do mercado, como etanol 1G e gasolina. Com isso, será apresentado um design de processos integrado de uma biorrefinaria, alimentada biomassas residuais e com um perfil ambiental sustentável, como uma alternativa no contexto de bioeconomia. (AU)