Produção industrial de etanol de segunda geração: métodos de caracterização de biomassa e metabólitos ao longo do processo produtivo

• Autor(a) principal: Zamberlan, Luciano
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/105/105131/tde-09022023-161428/
• topic: Biomass; Biomassa; Cana-de-açúcar; E2G; E2G; Etanol; Ethanol; Hidrólise; Hydrolysis; Sugar cane

A crescente demanda por energia aliada a necessidade de fontes diversificadas e renováveis classificam o biocombustível como uma das principais alternativas disponíveis em escala mundial. O Brasil, segundo maior produtor de bioetanol com aproximadamente 28 bilhões de litros produzidos em 2021, combustível o qual a principal matéria prima é a cana-de-açúcar, detém o título de maior produtor mundial desta monocultura. A Raízen, joint venture entre a Cosan e a Shell produz atualmente 3,2 bilhões de litros de etanol e tem investido na tecnologia de etanol de segunda geração (E2G) que utiliza bagaço de cana-de-açúcar como biomassa em estratégia para aumentar sua produção em até 1 bilhão de litros de etanol a mais, utilizando a mesma área plantada. Este processo permite a produção mais sustentável do biocombustível adicionando valor à cadeia de produtos e subprodutos do setor sucroenergético. O presente estudo teve como objetivo aplicar métodos clássicos de pesquisa voltados para caracterização da matéria prima e a busca de marcadores através de metabólitos gerados na fermentação da xilose. Ao considerar as 3 etapas fundamentais da produção de etanol celulósico: pré-tratamento (explosão a vapor catalisado), hidrólise (enzimática) e fermentação (corrente de xilose concentrada) como processos estáveis, temos na variabilidade da matéria prima o maior impacto na produtividade e eficiência da planta como um todo. Os dados das safras de 2017 e 2018 evidenciaram a estabilidade do pré-tratamento e mostraram boas correlações entre os métodos de análise composicional e métodos físico-químicos trazendo a oportunidade para desenvolver novas linhas de pesquisa. A importância de se desenvolver uma pesquisa em ambiente mais controlado, como uma bancada de laboratório, para condução dos bioprocessos de fermentação e hidrolise também é reforçado nesse trabalho em função da alta variabilidade na indústria ao longo da safra 2017 e 2018 da unidade Raízen E2G Costa Pinto. Enfim a jornada de conduzir o doutorado em paralelo com a responsabilidade profissional de consolidar a tecnologia do etanol de segunda geração, sendo uma das primeiras plantas com produção de (E2G) em escala industrial no mundo, traz uma reflexão da riqueza da integração do meio acadêmico com a indústria e como promover mais teses como esta.