Integração dos processos de produção de etanol de segunda geração e biodiesel

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araujo, Michelle Fernandes, 1996-
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/5792
Resumo: Orientadores: Aline Carvalho da Costa, Sarita Cândida Rabelo
id UNICAMP-30_238ad79803b2583141c1610a063e9db5
oai_identifier_str oai::1251254
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Integração dos processos de produção de etanol de segunda geração e biodieselIntegration os second generation ethanol and biodiesel production processesBiorrefinariaBiocombustíveisEtanol 2GGlicerolBiomassaBagaço de canaBiorefineryBiofuelsEthanol 2GGlycerolBiomassSugarcane bagasseOrientadores: Aline Carvalho da Costa, Sarita Cândida RabeloDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: O conceito de biorrefinaria se refere ao processo integrado de conversão da biomassa para a produção de biocombustíveis, calor e/ou eletricidade e produtos químicos de valor agregado. O Brasil se apresenta com grandes perspectivas na implementação de biorrefinarias, especialmente as ligadas à cultura da cana-de-açúcar, devido ao fato dos subprodutos lignocelulósicos, bagaço e palha, apresentarem baixo custo, estarem disponíveis em grandes quantidades e serem materiais ricos em carboidratos. Além dos subprodutos do setor sucroenergético, o glicerol, principal subproduto da produção de biodiesel, vem sendo avaliado por sua atratividade econômica como agente de pré-tratamento de biomassa para a produção de etanol de segunda geração (E2G). Sua característica polar pode ser utilizada no processo de solvólise da lignina, diminuindo assim a recalcitrância da biomassa. Sendo assim, neste trabalho foi avaliado o pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar utilizando glicerol bruto, variando a concentração de sólidos (10 - 30% (m/m)), concentração de glicerol (30 – 70% (m/m)), a temperatura (180 – 210°C) e o tempo (30 – 60 min) de processamento. A eficiência do pré-tratamento foi comprovada a partir dos resultados da hidrólise enzimática e posterior fermentação para produção do etanol. A variação do tempo de pré-tratamento não se mostrou estatisticamente significativa para a hidrólise da celulose e por este motivo o menor tempo de pré-tratamento é a melhor escolha economicamente, No entanto, a utilização de altas temperaturas (210°C), concentração de sólidos (30% (m/m)) e de glicerol (70% (m/m)) no pré-tratamento resultaram nas maiores conversões de celulose durante a etapa de hidrólise enzimática (92,4%). Os melhores resultados de hidrólise foram submetidos à fermentação alcoólica empregando Saccharomyces cerevisiae, que se mostrou eficiente no consumo de toda a glicose disponível no meio em 4 h, com uma produtividade média de 5,7 g/L.h. Os perfis de fermentação das amostras selecionadas foram próximos, e, por este motivo, a melhor condição de pré-tratamento foi determinada considerando a conversão de celulose obtida na etapa de hidrólise enzimática, sendo 30 min, 210°C, 30% de sólidos (m/m) e 70% de glicerol (m/m), em que foi obtido um rendimento de fermentação de 80,2%. Este trabalho mostrou a eficiência do pré-tratamento com glicerol bruto, podendo ser uma alternativa economicamente favorável para a produção de E2GAbstract: The biorefinery concept refers to the integrated process of converting biomass to produce biofuels, heat and/or electricity and value-added chemicals. Brazil has great prospects in the implementation of biorefineries, especially those linked to the cultivation of sugarcane, due to the fact that lignocellulosic by-products, bagasse and straw, have low cost, are available in large quantities and are materials rich in carbohydrates. In addition to the by-products of the sugar-energy sector, glycerol, the main by-product of biodiesel production, has been evaluated for its economic attractiveness as a biomass pretreatment agent for the production of second-generation ethanol (E2G). Its polar characteristic can be used in the lignin solvolysis process, thus reducing biomass recalcitrance. Therefore, in this work, the pretreatment of sugarcane bagasse using raw glycerol was evaluated, varying the solids concentration (10 - 30% (w/w)), glycerol concentration (30 - 70% (w/w)), the temperature (180 - 210°C) and the processing time (30 – 60 min). The pretreatment efficiency was evaluated from the results of enzymatic hydrolysis and subsequent fermentation for ethanol production. The variation in the pretreatment time was not statistically significant for the hydrolysis of cellulose and for this reason, the lower pretreatment time is the best choice economically. However, the use of high temperatures (210°C), solids loading (30% (w/w)) and glycerol concentration (70% (w/w)) in the pretreatment resulted in the highest cellulose conversions during the enzymatic hydrolysis step (92.4%). The best hydrolysis results were submitted to alcoholic fermentation using Saccharomyces cerevisiae, which proved to be efficient in the consumption of all the glucose available in the medium in 4 h, with an average productivity of 5.7 g/L.h. The fermentation profiles of the selected samples were similar, and, for this reason, the best pretreatment condition was determined considering the cellulose conversion obtained in the enzymatic hydrolysis step: 30 min, 210°C, 30% solids (w/w) and 70% glycerol (w/w), whereby a fermentation yield of 80.2% was obtained. This work showed the efficiency of pretreatment with crude glycerol, which could be an economically favorable alternative for the production of E2GMestradoEngenharia QuímicaMestra em Engenharia QuímicaCNPQ131562/2019-3[s.n.]Costa, Aline Carvalho da, 1970-Rabelo, Sarita Cândida, 1980-Nakanishi, Simone CoelhoBrenelli, Lívia BeatrizUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASAraujo, Michelle Fernandes, 1996-20212021-07-13T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (104 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/5792ARAUJO, Michelle Fernandes. Integração dos processos de produção de etanol de segunda geração e biodiesel. 2021. 1 recurso online (104 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/5792. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1251254Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-09-30T12:58:34Zoai::1251254Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2022-09-30T12:58:34Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Integração dos processos de produção de etanol de segunda geração e biodiesel
Integration os second generation ethanol and biodiesel production processes
title Integração dos processos de produção de etanol de segunda geração e biodiesel
spellingShingle Integração dos processos de produção de etanol de segunda geração e biodiesel
Araujo, Michelle Fernandes, 1996-
Biorrefinaria
Biocombustíveis
Etanol 2G
Glicerol
Biomassa
Bagaço de cana
Biorefinery
Biofuels
Ethanol 2G
Glycerol
Biomass
Sugarcane bagasse
title_short Integração dos processos de produção de etanol de segunda geração e biodiesel
title_full Integração dos processos de produção de etanol de segunda geração e biodiesel
title_fullStr Integração dos processos de produção de etanol de segunda geração e biodiesel
title_full_unstemmed Integração dos processos de produção de etanol de segunda geração e biodiesel
title_sort Integração dos processos de produção de etanol de segunda geração e biodiesel
author Araujo, Michelle Fernandes, 1996-
author_facet Araujo, Michelle Fernandes, 1996-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Costa, Aline Carvalho da, 1970-
Rabelo, Sarita Cândida, 1980-
Nakanishi, Simone Coelho
Brenelli, Lívia Beatriz
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Araujo, Michelle Fernandes, 1996-
dc.subject.por.fl_str_mv Biorrefinaria
Biocombustíveis
Etanol 2G
Glicerol
Biomassa
Bagaço de cana
Biorefinery
Biofuels
Ethanol 2G
Glycerol
Biomass
Sugarcane bagasse
topic Biorrefinaria
Biocombustíveis
Etanol 2G
Glicerol
Biomassa
Bagaço de cana
Biorefinery
Biofuels
Ethanol 2G
Glycerol
Biomass
Sugarcane bagasse
description Orientadores: Aline Carvalho da Costa, Sarita Cândida Rabelo
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021
2021-07-13T00:00:00Z
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.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/5792
ARAUJO, Michelle Fernandes. Integração dos processos de produção de etanol de segunda geração e biodiesel. 2021. 1 recurso online (104 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/5792. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/5792
identifier_str_mv ARAUJO, Michelle Fernandes. Integração dos processos de produção de etanol de segunda geração e biodiesel. 2021. 1 recurso online (104 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/5792. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1251254
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (104 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189184639860736

Registros relacionados