Bioadsorção dos inibidores gerados no pré-tratamento da biomassa lignocelulósica em biorrefinarias

Resumo

No processamento da biomassa lignocelulósica em biorrefinarias são gerados compostos que podem atuar como inibidores, prejudicando as reações químicas subsequentes de hidrólise enzimática e fermentação alcóolica. Dentre os inibidores, os compostos fenólicos originados da degradação da lignina podem inibir ou desativar as enzimas durante a reação de hidrólise, impactando significativamente o rendimento global da conversão de biomassa vegetal em açúcares solúveis. Dessa forma, novas estratégias que contribuam para mitigar o efeito negativo desses inibidores se fazem necessárias para viabilizar as futuras biorrefinarias. Nesse contexto, uma potencial estratégia é a utilização da biomassa microbiana como um bioadsorvente para a remoção dos compostos fenólicos gerados na etapa de pré-tratamento. Assim, o presente projeto de mestrado se propõe a avaliar o uso da biomassa microbiana de Aspergillus niger para a adsorção de compostos fenólicos presentes no licor do pré-tratamento hidrotérmico da biomassa lignocelulósica de cana-de-açúcar. Essa estratégia considera que tal bioadsorvente não trará custos adicionais, uma vez que a biomassa microbiana de A. niger poderia ser gerada nas biorrefinarias como um coproduto do processo de produção de enzimas celulolíticas e/ou ácidos orgânicos. A fim de atingir tal objetivo, a metodologia a ser empregada consiste no cultivo e obtenção da biomassa microbiana, no tratamento da mesma para ser utilizada como bioadsorvente, seguido do emprego desta nos ensaios de adsorção dos compostos fenólicos. O bioadsorvente será caracterizado pela estrutura de poros, grupos funcionais e carga da superfície. Além do estudo das condições de adsorção (carga, temperatura e pH), serão obtidas também a cinética e isotermas de adsorção para as condições selecionadas. Esta proposta, assim, 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. 2016/10.636-8). (AU)