Mitigação dos inibidores gerados no pré-tratamento da biomassa vegetal: impacto técnico-econômico-ambiental de diferentes rotas de processo na biorrefinaria

Resumo

A implantação processo de conversão em larga escala da biomassa lignocelulósica em biocombustíveis e outros bioprodutos ainda apresenta desafios tecnológicos atrelados à etapa de pré-tratamento. Nesta etapa, há a liberação de quantidades elevadas de inibidores de reações bioquímicas subsequentes, com destaque para compostos fenólicos e furaldeídos. Em biorefinarias, estratégias para mitigar e/ou bloquear o efeito negativo dos inibidores liberados na etapa de pré-tratamento do material lignocelulósico são essenciais para reduzir custos atrelados à reposição de enzimas e à baixa eficiência da fermentação na produção do bioetanol. Incluir a lavagem da biomassa ou mesmo o uso de aditivos para a redução da adsorção improdutiva de enzimas na lignina residual são alternativas para otimizar a produção do etanol de segunda geração (2G). Entretanto, ainda não há pesquisas que confrontem o impacto técnico-econômico-ambiental destas alternativas nos bioprocessos de uma biorrefinaria integrada. Neste contexto, a inovação deste doutorado concerne ao impacto tecnoeconômico na produção do bioetanol em biorrefinarias frente à mitigação do efeito negativo de inibidores através de diferentes estratégias, como a lavagem e o uso de aditivos. A metodologia de análise que será aplicada foi desenvolvida pelo LaDAbio para análise reversa da viabilidade tecnoeconômica de processos a partir de simulações no software EMSO®, permitindo definir metas de desempenho, além de fornecer o suporte para a análise de impactos ambientais dentro do contexto de uma biorrefinaria integrada biodiesel-bioetanol 1G-2G. Portanto, vincula-se ao projeto temático do programa BIOEN/FAPESP: "Da fábrica celular à biorrefinaria integrada biodiesel-bioetanol: uma abordagem sistêmica aplicada a problemas complexos em micro e macroescalas" (proc. 2016/10636-8), na linha de pesquisa 1. Espera-se definir a melhor estratégia de mitigação de inibidores que corresponda à viabilidade tecnoeconômica da biorrefinaria com a discussão de sustentabilidade ambiental frente ao consumo de água. (AU)