Produção de bioetanol a partir de resíduos lignocelulósicos por fermentação em estado sólido
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional Manancial UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7988 |
Resumo: | The energy crisis caused by the exhaustion of fossil fuels and environmental problems has caused concerns of researchers and, consequently, causing them to seek alternatives to replace fossil fuels with renewable sources. An interesting alternative is the use of solid-state fermentation for biofuels production using agricultural residues as a source of fermentable sugars. In Rio Grande do Sul, about 10 million tons of rice a year are produced in the state, producing around 3 million tons of rice husk and 1.5 million tons of rice bran. Such wastes have great potential for the production of bioethanol, but there are no proper techniques to date for the industrial production of ethanol by these wastes. The ethanol extraction technique from the solid state fermentation process is techniques should be improved so that the process becomes efficient and environmentally friendly. Thus, in this work was carried out a preliminary step to ethanol production process by solid state fermentation, evaluating an ethanol extraction method using distilled water as solvent. In this step, we evaluated parameters influencing the fermentation process (moisture content and initial concentration of ethanol) and the extraction process (temperature, agitation and solid-liquid ratio). Set the extraction conditions, the experimental design methodology was used in order to identify the significant variables in the process of solid state fermentation for ethanol production through the application of a design Plackett & Burmann experiments. The response surface methodology was used to perform process optimization, based on the evaluation of a central composite rotational design (CCRD). For end a scale-up of the simultaneous saccharification and solid state fermentation process was proposed, reaching a final ethanol concentration of 143.88 g EtOH / kg substrate. |
id |
UFSM-20_f9a21604b193571e1c9d8dfd865a6fe3 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufsm.br:1/7988 |
network_acronym_str |
UFSM-20 |
network_name_str |
Repositório Institucional Manancial UFSM |
repository_id_str |
3913 |
spelling |
2015-06-222015-06-222015-02-20CANABARRO, Nicholas Islongo. BIOETHANOL PRODUCTION FOR LIGNOCELULOSIC BIOMASS BY SOLID STATE FERMENTATION. 2015. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7988The energy crisis caused by the exhaustion of fossil fuels and environmental problems has caused concerns of researchers and, consequently, causing them to seek alternatives to replace fossil fuels with renewable sources. An interesting alternative is the use of solid-state fermentation for biofuels production using agricultural residues as a source of fermentable sugars. In Rio Grande do Sul, about 10 million tons of rice a year are produced in the state, producing around 3 million tons of rice husk and 1.5 million tons of rice bran. Such wastes have great potential for the production of bioethanol, but there are no proper techniques to date for the industrial production of ethanol by these wastes. The ethanol extraction technique from the solid state fermentation process is techniques should be improved so that the process becomes efficient and environmentally friendly. Thus, in this work was carried out a preliminary step to ethanol production process by solid state fermentation, evaluating an ethanol extraction method using distilled water as solvent. In this step, we evaluated parameters influencing the fermentation process (moisture content and initial concentration of ethanol) and the extraction process (temperature, agitation and solid-liquid ratio). Set the extraction conditions, the experimental design methodology was used in order to identify the significant variables in the process of solid state fermentation for ethanol production through the application of a design Plackett & Burmann experiments. The response surface methodology was used to perform process optimization, based on the evaluation of a central composite rotational design (CCRD). For end a scale-up of the simultaneous saccharification and solid state fermentation process was proposed, reaching a final ethanol concentration of 143.88 g EtOH / kg substrate.A crise energética causada pela exaustão de combustíveis fósseis e problemas ambientais tem causado preocupações de pesquisadores e, consequentemente, fazendo com que os mesmos procurem alternativas para substituir os combustíveis fósseis por fontes renováveis. Uma alternativa interessante é o uso da fermentação em estado sólido para produção de biocombustíveis, utilizando resíduos agroindustriais como fonte de açúcares fermentáveis. No Rio Grande do Sul, cerca de 10 milhões de toneladas de arroz são produzidas por ano no Estado, produzindo em torno de 3 milhões de toneladas de casca de arroz e 1,5 milhão de toneladas de farelo de arroz. Tais resíduos apresentam grande potencial para a produção de bioetanol, porém não há técnicas adequadas até o momento para a produção industrial de etanol através destes resíduos. A técnica de extração de etanol proveniente do processo de fermentação em estado sólido é uma das técnicas que devem ser aprimoradas para que o processo se torne eficiente e ambientalmente correto. Com isso, neste trabalho foi realizada uma etapa preliminar ao processo de produção de etanol por fermentação em estado sólido, avaliando um método de extração de etanol utilizando água destilada como solvente. Nesta etapa, foram avaliados parâmetros que influenciam o processo fermentativo (teor de umidade, e concentração inicial de etanol) e o processo de extração (temperatura, agitação e razão sólido-líquido). Fixadas as condições de extração, a metodologia de planejamento de experimentos foi utilizada com objetivo de identificar as variáveis significativas no processo de fermentação em estado sólido para a produção de etanol, através da aplicação de um design de experimentos Plackett & Burmann. O método de superfície de resposta foi utilizado para realizar a otimização do processo, com base na avaliação de um delineamento composto central rotacional (DCCR). Por fim, foi proposto um aumento de escala do processo de sacarificação e fermentação simultânea em estado sólido, atingindo uma concentração de etanol final de 143,88 g EtOH/ kg substrato.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal de Santa MariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de ProcessosUFSMBREngenharia de ProcessosBioetanolSacarificação e fermentação simultâneaFermentação em estado sólidoBioethanolSimultaneous sacarification and fermentationSolid state fermentationCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAOProdução de bioetanol a partir de resíduos lignocelulósicos por fermentação em estado sólidoBioethanol production for lignocelulosic biomass by solid state fermentationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMazutti, Marcio Antoniohttp://lattes.cnpq.br/3520282081196395Goldbeck, Rosanahttp://lattes.cnpq.br/0926820987046988Kuhn, Raquel Cristinehttp://lattes.cnpq.br/1479407050883691http://lattes.cnpq.br/3274122721906899Canabarro, Nicholas Islongo3008000000054005003005003007d7d5001-84cd-4e08-9476-4ab9b3d8e954d5fed077-d335-42bc-86d0-371cfe7effd555a240f7-ac6a-42ca-9127-ebece8fe138076a2040a-1c29-4f9c-9d74-cf29fa3c5166info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional Manancial UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMORIGINALCANABARRO, NICHOLAS ISLONGO.pdfapplication/pdf1780678http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/7988/1/CANABARRO%2c%20NICHOLAS%20ISLONGO.pdffddadf4b5fbd5be0b047aad978c5e9d0MD51TEXTCANABARRO, NICHOLAS ISLONGO.pdf.txtCANABARRO, NICHOLAS ISLONGO.pdf.txtExtracted texttext/plain174224http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/7988/2/CANABARRO%2c%20NICHOLAS%20ISLONGO.pdf.txt4079c2bde3a56b65e419c11e85cfebddMD52THUMBNAILCANABARRO, NICHOLAS ISLONGO.pdf.jpgCANABARRO, NICHOLAS ISLONGO.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5551http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/7988/3/CANABARRO%2c%20NICHOLAS%20ISLONGO.pdf.jpgd7d8a343b8eea3808364014272254448MD531/79882022-04-11 07:20:06.061oai:repositorio.ufsm.br:1/7988Repositório Institucionalhttp://repositorio.ufsm.br/PUBhttp://repositorio.ufsm.br/oai/requestouvidoria@ufsm.bropendoar:39132022-04-11T10:20:06Repositório Institucional Manancial UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Produção de bioetanol a partir de resíduos lignocelulósicos por fermentação em estado sólido |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Bioethanol production for lignocelulosic biomass by solid state fermentation |
title |
Produção de bioetanol a partir de resíduos lignocelulósicos por fermentação em estado sólido |
spellingShingle |
Produção de bioetanol a partir de resíduos lignocelulósicos por fermentação em estado sólido Canabarro, Nicholas Islongo Bioetanol Sacarificação e fermentação simultânea Fermentação em estado sólido Bioethanol Simultaneous sacarification and fermentation Solid state fermentation CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO |
title_short |
Produção de bioetanol a partir de resíduos lignocelulósicos por fermentação em estado sólido |
title_full |
Produção de bioetanol a partir de resíduos lignocelulósicos por fermentação em estado sólido |
title_fullStr |
Produção de bioetanol a partir de resíduos lignocelulósicos por fermentação em estado sólido |
title_full_unstemmed |
Produção de bioetanol a partir de resíduos lignocelulósicos por fermentação em estado sólido |
title_sort |
Produção de bioetanol a partir de resíduos lignocelulósicos por fermentação em estado sólido |
author |
Canabarro, Nicholas Islongo |
author_facet |
Canabarro, Nicholas Islongo |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Mazutti, Marcio Antonio |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/3520282081196395 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Goldbeck, Rosana |
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/0926820987046988 |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Kuhn, Raquel Cristine |
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/1479407050883691 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/3274122721906899 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Canabarro, Nicholas Islongo |
contributor_str_mv |
Mazutti, Marcio Antonio Goldbeck, Rosana Kuhn, Raquel Cristine |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Bioetanol Sacarificação e fermentação simultânea Fermentação em estado sólido |
topic |
Bioetanol Sacarificação e fermentação simultânea Fermentação em estado sólido Bioethanol Simultaneous sacarification and fermentation Solid state fermentation CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Bioethanol Simultaneous sacarification and fermentation Solid state fermentation |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO |
description |
The energy crisis caused by the exhaustion of fossil fuels and environmental problems has caused concerns of researchers and, consequently, causing them to seek alternatives to replace fossil fuels with renewable sources. An interesting alternative is the use of solid-state fermentation for biofuels production using agricultural residues as a source of fermentable sugars. In Rio Grande do Sul, about 10 million tons of rice a year are produced in the state, producing around 3 million tons of rice husk and 1.5 million tons of rice bran. Such wastes have great potential for the production of bioethanol, but there are no proper techniques to date for the industrial production of ethanol by these wastes. The ethanol extraction technique from the solid state fermentation process is techniques should be improved so that the process becomes efficient and environmentally friendly. Thus, in this work was carried out a preliminary step to ethanol production process by solid state fermentation, evaluating an ethanol extraction method using distilled water as solvent. In this step, we evaluated parameters influencing the fermentation process (moisture content and initial concentration of ethanol) and the extraction process (temperature, agitation and solid-liquid ratio). Set the extraction conditions, the experimental design methodology was used in order to identify the significant variables in the process of solid state fermentation for ethanol production through the application of a design Plackett & Burmann experiments. The response surface methodology was used to perform process optimization, based on the evaluation of a central composite rotational design (CCRD). For end a scale-up of the simultaneous saccharification and solid state fermentation process was proposed, reaching a final ethanol concentration of 143.88 g EtOH / kg substrate. |
publishDate |
2015 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2015-06-22 |
dc.date.available.fl_str_mv |
2015-06-22 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2015-02-20 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
CANABARRO, Nicholas Islongo. BIOETHANOL PRODUCTION FOR LIGNOCELULOSIC BIOMASS BY SOLID STATE FERMENTATION. 2015. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7988 |
identifier_str_mv |
CANABARRO, Nicholas Islongo. BIOETHANOL PRODUCTION FOR LIGNOCELULOSIC BIOMASS BY SOLID STATE FERMENTATION. 2015. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015. |
url |
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/7988 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.cnpq.fl_str_mv |
300800000005 |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
400 500 300 500 300 |
dc.relation.authority.fl_str_mv |
7d7d5001-84cd-4e08-9476-4ab9b3d8e954 d5fed077-d335-42bc-86d0-371cfe7effd5 55a240f7-ac6a-42ca-9127-ebece8fe1380 76a2040a-1c29-4f9c-9d74-cf29fa3c5166 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Santa Maria |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFSM |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
BR |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Engenharia de Processos |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Santa Maria |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional Manancial UFSM instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) instacron:UFSM |
instname_str |
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) |
instacron_str |
UFSM |
institution |
UFSM |
reponame_str |
Repositório Institucional Manancial UFSM |
collection |
Repositório Institucional Manancial UFSM |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/7988/1/CANABARRO%2c%20NICHOLAS%20ISLONGO.pdf http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/7988/2/CANABARRO%2c%20NICHOLAS%20ISLONGO.pdf.txt http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/7988/3/CANABARRO%2c%20NICHOLAS%20ISLONGO.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
fddadf4b5fbd5be0b047aad978c5e9d0 4079c2bde3a56b65e419c11e85cfebdd d7d8a343b8eea3808364014272254448 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional Manancial UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) |
repository.mail.fl_str_mv |
ouvidoria@ufsm.br |
_version_ |
1808854693698338816 |