Deslignificação e sacarificação do capim colonião (panicum maximum) utilizando líquido iônico

• Autor(a) principal: Odorico, F. H.
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
• Texto Completo: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/667
• topic: Álcool; Bioetanol - deslignificação; Bioetanol - sacarificação

Em decorrência da crescente demanda energética mundial e da preocupação acerca da escassez futura de fontes de energia fósseis, o desenvolvimento de novas tecnologias para obtenção de energia de fontes renováveis se apresenta como uma solução para os desafios das próximas gerações. Esse trabalho tem como objetivo estudar duas etapas importantes de uma rota de produção de bioetanol: o pré-tratamento e a sacarificação do capim colonião (Panicum maximum), que é uma biomassa composta essencialmente por lignina, celulose e hemicelulose. Embora já exista tecnologia para obtenção de etanol a partir de outros compostos lignocelulósicos, como a palha do trigo e a própria palha da cana-de-açúcar, não foi encontrada referência anterior sobre a utilização do capim colonião como matéria-prima, o que motivou a pesquisa sobre o tema. O capim foi seco e moído e suas características referentes ao tamanho médio de partícula e umidade foram determinadas. Posteriormente, a biomassa foi submetida a um tratamento com o líquido iônico acetato de 1-etil-3-metil imidazólio para possibilitar a quebra das fibras da celulose. Esse tratamento foi realizado em função do tempo, temperatura e concentração para estudar o efeito dessas variáveis na produção de açúcares redutores através da hidrólise enzimática. A melhor condição de deslignificação estudada nesse trabalho foi à seguinte: temperatura de 157 °C, tempo de reação de 30 minutos de reação e concentração de 14 % em massa de biomassa. Além do teor de lignina, o capim deslignificado assim como o não deslignificado, tiveram seus teores de holocelulose, celulose e cinzas analisados. A etapa seguinte avaliou a hidrólise enzimática do capim deslignificado e não deslignificado à 20 FPU/g de substrato. A melhor condição encontrada para deslignificação resultou na conversão de 69,8 % de glicose e 54,2 % de açúcares redutores totais, analisados, respectivamente, via método DNS e Kit LABTEST Glicose Liquiform Ref.: 133. Além disso, foi testada a hidrólise ácida do capim deslignificado com ácido sulfúrico na concentração de 1 M, temperatura de 120 °C e tempo de reação de 2 horas. O resultado foi a conversão de 27,2 % dos açúcares redutores e 57,4 % da glicose. A fermentação foi realizada utilizando Sacharomyces Cerevisae dos açúcares redutores totais obtidos através da melhor condição estudada de pré-tratamento e hidrólise enzimática e determinou-se a produção de etanol anidro por cromatografia gasosa. O resultado global do processo foi de 70,6 gramas de etanol por quilograma de capim colhido.