Caraterização e valorização do licor negro da indústria da pasta de papel ao sulfito

• Autor(a) principal: Pereira, Ana Marta Fonseca
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/10650
• topic: Licor negro; Processo ao sulfito; Fermentação; Bioetanol; Levedura; Scheffersomyces stipitis; Sulphite spent liquor; Fermentation; Bioethanol; Yeast; Scheffersomyces Stipitis; Optimização Energética na Indústria Química

Atualmente existe uma enorme necessidade em reduzir a dependência em combustíveis fósseis, de modo a reduzir as emissões gasosas responsáveis pelas alterações climáticas, havendo investimento em novas tenologias na recuperação de subprodutos em diversos sectores, tais como no sector da celulose. Licor negro do processo ao sulfito é um subproduto do processo de tratamento químico ao sulfito na indústria de papel e celulose. Este subproduto apresenta características adequadas para a produção de biocombustíveis devido ao seu poder calorífico e ao seu alto teor de açúcares. O presente trabalho teve como objetivo a valorização do licor negro do processo ao sulfito, através da produção de bioetanol. Esta valorização foi realizada através da fermentação dos açúcares presentes no licor negro do processo ao sulfito utilizando a levedura Scheffersomyces stipitis, que é mais adequada para fermentar pentoses, sendo que a concentração máxima de ácido acético que esta levedura consegue tolerar é de 9g/L. O estudo da evolução da fermentação dos açúcares foi realizado através da comparação de 3 situações distintas: a fermentação do licor negro do processo ao sulfito pré-tratado com resinas de permuta iónica, do licor negro diluído isento de prétratamento e a fermentação com a levedura adaptada ao licor negro do processo ao sulfito aumentando gradualmente a sua concentração de açúcares até 50 g/L. O pré-tratamento consistiu na passagem do licor em duas resinas de permuta iónica fortes, catiónica e aniónica. A resina catiónica teve como objetivo a eliminação dos catiões de magnésio, enquanto a resina aniónica, a redução da concentração dos lenhossulfonatos e do ácido acético. Comparando os valores obtidos para o consumo de açúcar na fermentação do licor negro do processo ao sulfito, num tempo de fermentação equivalente nos três tipos de fermentação realizados, verifica-se que há um maior consumo no ensaio de fermentação do licor negro sem pré-tratamento, cerca de 11 g/L, em relação aos ensaios de fermentação do licor pré-tratado e de fermentação com a levedura adaptada,9 g/L e 3 g/L, respetivamente. Estes resultados não eram os esperados, podendo estar relacionado com o facto destes ensaios não terem sido realizados em condições estéreis, ao contrário do que aconteceu nos ensaios com a levedura adaptada, havendo a possibilidade de crescimento de microrganismos contaminantes. Relativamente ao teor de etanol produzido, na fermentação com a levedura adaptada, conclui-se que o teor obtido é baixo, cerca de 0,85% e 0,67% nos ensaios realizados. Estes valores estão em concordância com o baixo consumo de açúcar que houve nos dois ensaios. Na caraterização da fermentação com a levedura adaptada, obteve-se uma velocidade média de consumo do substrato igual a 0,08 g/(L.h), um fator médio de conversão do substrato a etanol de 0,54 e a produtividade média em etanol igual a 0,45 g/(L.h).