Determinação das melhores condições de hidrólise física com ultrassom de potência em resíduos agroindustriais

Resumo

Atualmente são investidas grandes quantidades de recursos no desenvolvimento de tecnologias inovadoras para o aproveitamento de subprodutos do setor agroindustrial visando à produção de etanol de segunda geração. Uma dessas tecnologias é o ultrassom (US) de potência que, atualmente, está sendo testado em áreas como pré-tratamento de material celulósico e como método combinado para incrementar a velocidade de reação em processos fermentativos. O presente projeto tem como objetivo principal estudar a aplicação do ultrassom de potência no pré-tratamento do material lignocelulósico de resíduos agroindustriais (bagaço de laranja, cascas de manga, cascas de maracujá e cascas de amendoim). Inicialmente, serão caracterizados quimicamente os resíduos e avaliado o efeito do ultrassom de potência sobre o material lignocelulósico. Todos os resíduos serão secados e, posteriormente, colocados em diferentes concentrações para formar uma biomassa aquosa e possibilitar seu tratamento com ultrassom de potência. Assim, será realizado como primeira fase um estudo dos campos acústicos nas diferentes amostras em função da potência de ultrassom e concentração de biomassa, empregando o método calorimétrico. Como atividade complementar à determinação dos campos acústicos será determinado o calor específico e a densidade das biomassas dos resíduos em função da concentração e temperatura com o objetivo de uma precisão maior na determinação dos campos acústicos. Como segunda fase, serão realizados estudos de produção de etanol com base nas melhores condições de pré-tratamento com ultrassom de potência. Para tornar isto possível serão empregadas técnicas de superfície de resposta e otimização, usando um planejamento experimental para determinar a influência das variáveis independentes - concentração de biomassa (bagaço de laranja, cascas de manga, cascas de maracujá e cascas de amendoim), potência de ultrassom, e tempo de sonificação - sobre as respostas - produção de açúcares redutores (AR) e totais (AT). Além disso, serão realizados estudos de produção de etanol com base nos melhores resultados obtidos na etapa de otimização do pré-tratamento com ultrassom. Como resultado pretende-se obter um efeito de desestruturação das paredes celulares no material lignocelulósico na medida em que a biomassa for exposta a maior potência ultrassônica, aumentando a eficiência na produção de açúcar total (AT) e açúcar redutor (AR) para futura produção de etanol. (AU)