Tratamento de resíduo da Agave sisalana para a produção do bioetanol
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/20143 |
Resumo: | The production of biofuels from renewable, sustainable and economically viable sources has stood out since the last decades due to environmental problems, finite reserve of fossil fuels and environmental pollution. This research aimed to evaluate the technical viability of bioethanol production from Agave sisalana residues. The residues of this culture are sources of polysaccharides and sugars when pre-treated by the hydrolysis technique. In order to obtain fermentable sugars, this biomass was pre-treated by acid hydrolysis. The experimental analysis program, ESTATISTICA 7.0 was used to analyze the favorable experimental design for acid hydrolysis of solid waste, and Analysis of Variance (ANOVA), for the study of the response surface. The results of the pre-treatment and hydrolysis were considered significant in terms of the amount of fermentable sugars and total sugars after hydrolysis, with measures of 23g / L and 35g / L, respectively. The acid concentration is a significant variable to improve the efficiency of the response variables that are reducing sugars through experimental planning, thus contributing to the optimization of a process that allows the increase in reducing sugars and favored the efficiency of fermentation by 50% compared to non-hydrolyzed raw material. The analyzes of physico-chemical characterization of bagasse and liquid residue were carried out by dry basis, moisture, ash, calorific value, thermogravimetric analysis, sieving, and analysis of reducing and total sugars by DNS, analysis of volatile soluble solids, XRD and pH. Hydrolysis increased the amount of fermentable sugars with a percentage of bagasse conversion to 50% sugars. The alcoholic fermentation process took place with the yeast Saccharomyces cerevisiae, with a yield of 88% in relation to the conversion of sugars into bioethanol. |
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Tratamento de resíduo da Agave sisalana para a produção do bioetanolBiomassaHidrólise ácidaFermentaçãoDestilaçãoBioetanolBiomassAcid hydrolysisFermentationDistillationBioethanolCNPQ::ENGENHARIASThe production of biofuels from renewable, sustainable and economically viable sources has stood out since the last decades due to environmental problems, finite reserve of fossil fuels and environmental pollution. This research aimed to evaluate the technical viability of bioethanol production from Agave sisalana residues. The residues of this culture are sources of polysaccharides and sugars when pre-treated by the hydrolysis technique. In order to obtain fermentable sugars, this biomass was pre-treated by acid hydrolysis. The experimental analysis program, ESTATISTICA 7.0 was used to analyze the favorable experimental design for acid hydrolysis of solid waste, and Analysis of Variance (ANOVA), for the study of the response surface. The results of the pre-treatment and hydrolysis were considered significant in terms of the amount of fermentable sugars and total sugars after hydrolysis, with measures of 23g / L and 35g / L, respectively. The acid concentration is a significant variable to improve the efficiency of the response variables that are reducing sugars through experimental planning, thus contributing to the optimization of a process that allows the increase in reducing sugars and favored the efficiency of fermentation by 50% compared to non-hydrolyzed raw material. The analyzes of physico-chemical characterization of bagasse and liquid residue were carried out by dry basis, moisture, ash, calorific value, thermogravimetric analysis, sieving, and analysis of reducing and total sugars by DNS, analysis of volatile soluble solids, XRD and pH. Hydrolysis increased the amount of fermentable sugars with a percentage of bagasse conversion to 50% sugars. The alcoholic fermentation process took place with the yeast Saccharomyces cerevisiae, with a yield of 88% in relation to the conversion of sugars into bioethanol.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA produção de biocombustíveis a partir de fontes renováveis, sustentáveis e economicamente viáveis destacam-se desde as últimas décadas devido à problemas ambientais, reserva finita de combustíveis fósseis e poluição ambiental. Esta pesquisa visou avaliar a viabilidade técnica da produção de bioetanol a partir de resíduos de Agave sisalana. Os resíduos desta cultura são fontes de polissacarídeos e açúcares quando pré-tratados pela técnica de hidrólise. Para a obtenção dos açúcares fermentáveis, foi realizado o pré-tratamento desta biomassa por hidrólise ácida. O programa de análise experimental, ESTATISTICA 7.0 foi utilizado para analisar o planejamento experimental favorável para a hidrólise ácida do resíduo sólido, e Análise de Variância (ANOVA), para o estudo da superfície de resposta. Os resultados do pré-tratamento e hidrólise foram considerados significativos em sua quantidade de açúcares fermentáveis e açucares totais após a hidrólise, com medidas de 23g/L e 35g/L, respectivamente. A concentração de ácido é uma variável significativa para melhorar a eficiência das variáveis de resposta que são os açúcares redutores pelo planejamento experimental, contribuindo assim, para a otimização de um processo que possibilita o aumento dos açucares redutores e favoreceu a eficiência da fermentação em 50% em comparação a matéria prima não hidrolisada. As análises de caracterização físico-química do bagaço e resíduo líquido foram realizadas por base seca, umidade, cinzas, poder calorifico, análise termogravimétrica, peneiramento, e análise de açucares redutores e totais por DNS, análise de sólidos solúveis voláteis, DRX e pH. A hidrolise aumentou a quantidade de açucares fermentáveis com percentagem de conversão do bagaço em açucares de 50%. O processo de fermentação alcoólica, ocorreu com a levedura Saccharomyces cerevisiae,com um rendimento de 88% em relação a conversão dos açucares em bioetanol.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia de Energias RenováveisPrograma de Pós-Graduação em Energias RenováveisUFPBSilva, Marta Célia Dantashttp://lattes.cnpq.br/6057795603782162Thomas, Habila Yusuf2021-06-01T18:54:41Z2021-02-052021-06-01T18:54:41Z2020-02-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/20143porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2021-06-09T19:33:39Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/20143Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2021-06-09T19:33:39Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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