Avaliação do ciclo de vida do processo de fermentação para produção de surfactina produzida por Bacillus subtilis UFPEDA 438 utilizando melaço de cana-de-açúcar como substrato
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53265 |
Resumo: | O mercado de tensoativos, atualmente, divide-se entre os componentes de origem petroquímica e os biossurfactantes. Esses últimos, oriundos de bioprocessos, têm estado em ascensão em virtude do estímulo das discussões ambientais vigentes, como também em função do melhor desempenho enquanto emulsificante, em comparação com os de origem sintética. Entretanto, para que os biossurfactantes possam competir com os surfactantes sintéticos será necessário contornar adversários financeiros, uma vez que os processos atrelados à produção de biossurfactantes possuem altos custos. Para além disso, essa expansão também deve acontecer levando em consideração o caráter ambiental, ou seja, gerem processos sustentáveis. Dessa forma, o presente estudo se propôs executar a Avaliação do Ciclo de Vida da Vida do processo de fermentação para produção de surfactina produzida por Bacillus subtilis UFPEDA 438 utilizando melaço de cana-de-açúcar residual, a fim de apontar melhorias no processo. A modelagem foi executada utilizando a abordagem “cradle-to-gate”, através do software OpenLCA e dos bancos de dados Ecoinvent v3.7 e AGRIBALYSE v3.0. A definição das categorias de impacto, baseou-se na metodologia ReCiPe 2016 (H) midpoint. Os resultados atingiram os objetivos específicos e geral, indicando três grandes agentes associados às categorias elencadas: a utilização da autoclave, equipamento oriundo da indústria do aço e do metal, além do consumo da energia de matriz hidroelétrica e a utilização do melaço enquanto matéria-prima. Impactando, por exemplo, no Potencial de Redução da Camada de Ozônio, em 0,034, 0,018 e 0,015 kg CFC 11 por kg de surfactina produzida. Apesar da identificação desses agentes, a metodologia e o programa utilizado apresentaram expressivas limitações, que podem influenciar nos resultados da interpretação final. Sugerindo-se, então, a simulação do bioprocesso em estudo para melhor detalhamento, antes de modelagem da ACV, a fim de se obter uma projeção em escala laboratorial ou para fins comerciais. |
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Silva, Victor Duarte daNunes, Andrea Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/7620659413250570Sousa, Magna Angelica dos Santos BezerraSantos, Everaldo Silvino2023-07-12T17:40:30Z2023-07-12T17:40:30Z2023-06-30SILVA, Victor Duarte da. Avaliação do Ciclo de Vida do processo de fermentação para produção de surfactina produzida por Bacillus subtilis UFPEDA 438 utilizando melaço de cana-de-açúcar como substrato. Orientador: Everaldo Silvino dos Santos. 2023. 58f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) -Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53265O mercado de tensoativos, atualmente, divide-se entre os componentes de origem petroquímica e os biossurfactantes. Esses últimos, oriundos de bioprocessos, têm estado em ascensão em virtude do estímulo das discussões ambientais vigentes, como também em função do melhor desempenho enquanto emulsificante, em comparação com os de origem sintética. Entretanto, para que os biossurfactantes possam competir com os surfactantes sintéticos será necessário contornar adversários financeiros, uma vez que os processos atrelados à produção de biossurfactantes possuem altos custos. Para além disso, essa expansão também deve acontecer levando em consideração o caráter ambiental, ou seja, gerem processos sustentáveis. Dessa forma, o presente estudo se propôs executar a Avaliação do Ciclo de Vida da Vida do processo de fermentação para produção de surfactina produzida por Bacillus subtilis UFPEDA 438 utilizando melaço de cana-de-açúcar residual, a fim de apontar melhorias no processo. A modelagem foi executada utilizando a abordagem “cradle-to-gate”, através do software OpenLCA e dos bancos de dados Ecoinvent v3.7 e AGRIBALYSE v3.0. A definição das categorias de impacto, baseou-se na metodologia ReCiPe 2016 (H) midpoint. Os resultados atingiram os objetivos específicos e geral, indicando três grandes agentes associados às categorias elencadas: a utilização da autoclave, equipamento oriundo da indústria do aço e do metal, além do consumo da energia de matriz hidroelétrica e a utilização do melaço enquanto matéria-prima. Impactando, por exemplo, no Potencial de Redução da Camada de Ozônio, em 0,034, 0,018 e 0,015 kg CFC 11 por kg de surfactina produzida. Apesar da identificação desses agentes, a metodologia e o programa utilizado apresentaram expressivas limitações, que podem influenciar nos resultados da interpretação final. Sugerindo-se, então, a simulação do bioprocesso em estudo para melhor detalhamento, antes de modelagem da ACV, a fim de se obter uma projeção em escala laboratorial ou para fins comerciais.The surfactant industry is currently divided between components of petrochemical-based and biosurfactants. The lastest, derived from bioprocesses, have been on the rise due to the stimulation of current environmental discussions, as well as due to their better performance as emulsifiers compared to those of synthetic ones. However, for biosurfactants to compete with synthetic surfactants, it will be necessary to overcome financial adversaries, since the processes associated with the production of biosurfactants have high costs. In addition, this expansion must also take into consideration the environmental character, on other words, generating a sustainable processes. Based on this, the present study proposed to perform the Life Cycle Assessment of the fermentation process to produce surfactin produced by Bacillus subtilis UFPEDA 438, using residual sugarcane molasses, in order to point out improvements in the process. Modeling was performed using the cradle-to-gate methodology, through OpenLCA software and Ecoinvent v3.7 and AGRIBALYSE v3.0 databases. The definition of impact categories was based on the ReCiPe 2016 (H) midpoint methodology. The results achieved the specific and general objectives, indicating three major agents associated with the categories listed: the use of the autoclave, equipment made by steel and metal, in addition to the consumption of energy from hydroelectric matrix and the use of molasses as a raw material. Impacting, for example, on the Ozone Layer Reduction Potential, by 0.034, 0.018 and 0.015 kg CFC 11 per kg surfactant produced. Despite the identification of these agents, the methodology and the program used presented significant limitations, which may influence the results of the final interpretation. It is suggested, then, the simulation of the bioprocess under study for better detailing, before modeling the LCA, in order to also obtain a projection on a pilot scale or for commercial purposes.Universidade Federal do Rio Grande do NorteEngenharia QuímicaUFRNBrasilEngenharia QuímicaAttribution-ShareAlike 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessBiossurfactanteSurfactinaAvaliação de Ciclo de VidaOpenLcaACVBiosurfactantSurafactinLife cycle assesmentAvaliação do ciclo de vida do processo de fermentação para produção de surfactina produzida por Bacillus subtilis UFPEDA 438 utilizando melaço de cana-de-açúcar como substratoLife cycle sssesment for fermentation process to produce surfactin using Bacillus subtilis UFPEDA 438 and molasse from sugacanne as substrate.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAvaliacaoCicloVidaFermentacao_Silva_2023.pdfAvaliacaoCicloVidaFermentacao_Silva_2023.pdfapplication/pdf978568https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/53265/1/AvaliacaoCicloVidaFermentacao_Silva_2023.pdf59727395209fbe0dbb277f31f75311f9MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-81031https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/53265/2/license_rdf9b85e4235558a2887c2be3998124b615MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/53265/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53123456789/532652023-07-12 15:31:40.643oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-07-12T18:31:40Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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