Estrutura e dinâmica funcional da comunidade microbiana de digestores anaeróbios, aplicados à recuperação de energia e adequação ambiental de resíduos gerados no processo produtivo do bioetanol de 1ª e 2ª geração

Resumo

Nos últimos anos são grandes os esforços de várias instituições de pesquisa e desenvolvimento, além de iniciativas do setor privado, no sentido de desenvolver soluções tecnológicas que aumentem a eficiência e a sustentabilidade (econômica, ambiental e social) do processo de obtenção de açúcar, etanol e bioeletricidade a partir da cana-de-açúcar. No entanto, para que a plena sustentabilidade do processo produtivo seja alcançada, o tratamento e utilização das correntes líquidas geradas no processo produtivo do bioetanol de primeira e segunda geração devem ser considerados. De um lado, a problemática da 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 e do licor de pentoses dificultam a aplicação e expansão desta tecnologia. Os obstáculos são ainda maiores com relação aos estudos das comunidades microbianas produtora de biogás, não havendo informações disponíveis na literatura, sobre a estrutura e a dinâmica dos consórcios que atuam na biodigestão destas correntes. A análise metagenômica de consórcios microbianos produtores de biogás é uma nova abordagem. Dessa forma, o presente plano de pesquisa visa estudar a complexa interação dos microrganismos em biodigestores anaeróbios aplicados à recuperação de energia e adequação ambiental de resíduos gerados no processo produtivo do bioetanol de primeira e segunda geração, sendo uma ferramenta de extrema importância para a pesquisa básica, quanto para a pesquisa aplicada no aspecto de melhoria da produção de energia renovável e estabilidade dos sistemas.