Estudo de diferentes configurações de hidrólise e fermentação no processo de produção de bioetanol a partir de fibra de sisal de agave sisalana

• Autor(a) principal: Santos, Matheus da Fonseca dos
• Data de Publicação: 2023
• Outros Autores: Santos, Thaís de Moura, Silva, Hercules Viana Soares da
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
• Texto Completo: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/5100
• topic: biomassa lignocelulósica; açúcares fermentescíveis; etanol 2G; modos de operação do processo; ignocellulosic biomass; fermentable sugars; 2G ethanol; process operation modes

Com o crescimento rápido da demanda de combustíveis em diversos setores da sociedade, e as expectativas negativas acerca aos impactos ambientais e as dificuldades de extração de combustíveis fósseis, como o petróleo, impulsionam cada vez mais a produção nacional de combustíveis renováveis, em especial o etanol. Nesse contexto, este trabalho sugere o estudo de resíduo lignocelulósico de fibra de sisal (Agave Sisalana) para a produção de etanol, já que se trata de uma biomassa lignocelulósica promitente em relação à disponibilidade em território brasileiro, devido às grandes plantações por hectares presentes na região nordeste, sendo viável economicamente e com baixo impacto ambiental. Ademais, o cultivo da Agave ocorre de maneira pouco exigente, uma vez que os seus cuidados se resumem a capina e erradicação dos brotos, logo, possuem capacidade de serem relativamente produtivas em solos pobres em nutrientes em regiões áridas e semiáridas. Entretanto, o processo de produção do bioetanol através dessa planta, apresenta como principal dificuldade a baixa taxa de conversão da biomassa lignocelulósica em açúcares fermentescíveis. Dessa maneira, este trabalho estuda as diferentes configurações de hidrólise enzimática e fermentação da fibra de sisal de Agave Sisalana para produção de etanol 2G visando identificar qual é mais eficiente. A fibra de sisal foi submetida inicialmente a duas formas de pré-tratamento, o alcalino e o ácido, determinando o melhor tipo para diminuição do grau de polimerização da celulose. Em seguida, foi realizado um plano preliminar em relação à composição da Agave e extração da lignina, componente responsável pela inibição da conversão dos polissacarídeos da biomassa em açúcares que sofreram a fermentação alcoólica. Posteriormente, a biomassa pré-tratada foi submetida ao processo PSSF avaliando tempo de pré-sacarificação, carga de biomassa e dosagem enzimática sobre a eficiência global do processo e título em etanol. Conforme os resultados obtidos, foi evidenciado melhor desempenho para a estratégia com sacarificação e fermentação separados (SHF), com a amostra pré-tratada com NaOH 4% (m/v). O pré-tratamento alcalino mostrou-se mais eficiente, já que apresentou maiores teores de celulose e hemicelulose, sendo 74,3% de celulose e 2,8% de hemicelulose para o alcalino, enquanto para o ácido, 73,3% de celulose e 0,42% de hemicelulose. Em relação às configurações de hidrólise e fermentação, destaca-se o SHF com maior eficiência, sendo igual a 65%, contra 37% para o SSF, 39% para o PSSF avaliado em 6 horas de pré-hidrólise e 40% para o PSSF avaliado em 12 horas.