Produção de bioetanol numa lógica de economia circular

• Autor(a) principal: Amândio, Mariana Soraia Tomás
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/25698
• topic: Bioetanol; Hidrolisado de pastas Kraft; Fermentação etanólica; Saccharomyces cerevisiae; Biomassa lenhocelulósica (LCB)

O bioetanol é o combustível de origem biológica produzido em maior escala. Contudo, devido a ser frequentemente produzido a partir de culturas agrícolas, interferindo na cadeia alimentar humana, a sua sustentabilidade tem sido questionada. Neste sentido, a produção de bioetanol de segunda geração a partir de biomassa lenhocelulósica (LCB) apresenta-se como uma alternativa promissora. Além de ser uma matéria-prima abundante e barata, a maioria dos resíduos agrícolas, florestais e industriais são ricos em LCB, que é composta por quantidades variáveis de celulose, hemiceluloses e lenhina. A celulose e as hemiceluloses são fontes de açúcares fermentáveis, como a glucose que pode ser facilmente convertida em etanol por via biológica. Apesar de todas as vantagens, a sua produção em larga escala requer um elevado investimento. A indústria da pasta e do papel contribui significativamente para a economia portuguesa. O processo Kraft é um dos mais utilizados para separar a lenhina da celulose e, por esta razão, pode ser considerado um possível pré-tratamento para a produção de bioetanol a partir da LCB. A produção de pasta pelo processo Kraft inclui muitas das unidades processuais necessárias à produção de etanol, podendo este processo ser facilmente integrável numa indústria de pasta e papel. Por fim, é necessária uma hidrólise enzimática das pastas que permite a conversão dos polissacarídeos em monossacarídeos que podem fermentados por Saccharomyces cerevisiae produzindo-se etanol. O principal objetivo deste trabalho consistiu no estudo da produção de bioetanol a partir de hidrolisado enzimático de pasta Kraft não branqueada obtida a partir de aparas de madeira de Eucalyptus globulus e fornecidas pela Navigator. Neste sentido, realizaram-se ensaios em Erlenmeyer (500 mL) para estudar a influência da velocidade de agitação (180 e 250 rpm), do volume útil de fermentação (200 e 300 mL) e do diâmetro do filtro de ar dos Erlenmeyers (3,6 e 4,5 cm) na produção de bioetanol. Por fim, realizaram-se dois ensaios em biorreator de 5 L para estudar a influência do modo de operação, descontínuo e alimentação escalonada, na eficiência da fermentação. Perante os resultados obtidos, concluiu-se que a gama de valores em que foram testadas as três variáveis referidas nos ensaios em Erlenmeyer, não tiveram um impacto significativo na produção de etanol, contrariamente ao que seria expectável. Relativamente aos ensaios em biorreator, o melhor resultado obteve-se com o reator em alimentação escalonada obtendo-se uma concentração máxima de bioetanol de 91,1 g.L-1 e uma eficiência de fermentação de 79,2%. Concluindo, os resultados deste trabalho podem ser considerados um contributo para a potencial integração da produção de bioetanol numa futura biorrefinaria a implementar numa indústria da pasta e papel com base no conceito de economia circular. No futuro, pretende-se estudar a viabilidade de utilização de pastas de baixa qualidade e de resíduos agroflorestais