Biotransformação de carboidratos da cana-de-açúcar em lipídios e avaliação técnica-econômica

Autor(es)

João Paulo Fernandes Vieira

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química
• Data de defesa: 2016-07-29

Membros da banca

Telma Teixeira Franco; Carlos Eduardo Vaz Rossell; Flavia Vischi Winck; Edvaldo Rodrigo de Morais; Roberto Ruller

• Orientador: Jose Geraldo da Cruz Pradella; Telma Teixeira Franco

Resumo

Rhodotorula glutinis CCT 2182, Rhodosporidium toruloides CCT 0783, Rhodotorula minuta CCT 1751 e Lipomyces starkeyi DSM 70296 foram avaliadas quanto à produção de lipídios microbianos. De acordo com a produtividade e perfil dos ácidos graxos, as leveduras Rhodosporidium toruloides e Rhodotorula glutinis apresentaram melhores resultados para bioconversão do melaço brasileiro. A partir dessas duas leveduras, os cultivos foram otimizados de acordo com a produtividade de biomassa e lipídios. A Rhodosporidium toruloides não atingiu alta densidade celular, entretanto a Rhodotorula glutinis apresentou um cultivo com alta densidade celular. Os resultados médios para a velocidade máxima de crescimento específico (µmax), produtividade de lipídios (Pr) e a fração de lipídios intracelular foram 0,25 h-1, 0,43 g l-1 h-1, e 55,3%, respectivamente, para a Rhodotorula glutinis. A reação com 10% (m/m) de ácido sulfúrico 98% em relação à biomassa de levedura, temperatura de 120°C e 11,3 minutos foi o melhor resultado para lise celular e recuperação do lipídio. Os balanços de massa, fluxogramas e análise econômica foram realizados através da ferramenta computacional Superpro Design (Inteligent). Os custos unitários da biomassa de levedura, lipídio microbiológico e biodiesel microbiológico foram US$ 1.140,47/ton, US$ 2.441,15/ton e US$ 2.665,20/ton, respectivamente, considerando os fermentadores construídos em aço carbono revestidos com epóxi. Entre as novas tecnologias estudadas de produção de biocombustíveis, o etanol hemicelulósico foi o mais promissor economicamente. O cenário de produção de biodiesel microbiológico é mais atrativo economicamente que o etanol de 1° geração se os preços do biodiesel forem acima de US$ 2.220,11/m3 (AU)

• Processo FAPESP: 12/00261-6 - Rotas para a biotransformação de carboidratos da cana de açúcar em monoésteres de cadeia longa para fins energéticos
• Beneficiário: João Paulo Fernandes Vieira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado