Valorização/caracterização estrutural da lignina e recuperação/reciclo do líquido iônico prótico 2-HEAA no pré-tratamento do bagaço da cana-de-açúcar

Resumo

Embora não seja muito explorado, o uso de líquidos iônicos próticos (LIP's) pode ser uma alternativa para o fracionamento da lignina do bagaço de cana-de-açúcar e potencialmente alterar sua ultraestrutura. A grande maioria dos trabalhos na literatura utiliza LI's apróticos, cuja produção é muito mais cara do que dos LIP's. Neste trabalho, o processo de pré-tratamento com LIP's será avaliado. O projeto de doutorado - em seu estágio inicial - começou com um screening para investigar a melhor combinação de cátions e ânions (com doze LIP's) e descobriu que o acetato de 2-hidroxietilamônio, 2-HEAA, extraiu com eficiência a lignina do bagaço com perda mínima de carboidratos dissolvidos e proporcionou altas conversões de celulose e hemiceluloses na hidrólise enzimática. Em seguida, o processo de pré-tratamento está passando por uma otimização de parâmetros utilizando-se planejamento experimental. Parâmetros como tempo de pré-tratamento, temperatura, razão sólido: líquido e conteúdo de água precisam ser ajustados para fornecer conversão máxima de carboidratos na hidrólise enzimática e extração de lignina. Após a otimização, o foco será para a recuperação de lignina após a adição de um anti-solvente. As ligninas isoladas dessa forma serão analisadas e caracterizadas de forma completa no Imperial College London. Tal caracterização pode em última análise lançar luz sobre possíveis utilizações e derivatizações de lignina para adicionar valor a este subproduto. O próximo passo chave no desenvolvimento do processo será a reciclagem do líquido iônico. As caracterizações estruturais de 2-HEAA antes e após os pré-tratamentos e reciclos nos ajudarão a entender e correlacionar a presença de compostos da biomassa (ou produtos de degradação de biomassa) com o desempenho geral do LIP medido pela conversão de carboidratos por hidrólise enzimática, assim como fornecer indícios sobre como minimizar as perdas do LIP no processo.