Cálculo de uma biorrefinaria para o aproveitamento de frações C5 e C6 de biomassa lignocelulósica para a produção de ácido lático

Carvalho, Manuela Temtemples de

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Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11422/23433

Tipo:	Trabalho de conclusão de graduação
Título:	Cálculo de uma biorrefinaria para o aproveitamento de frações C5 e C6 de biomassa lignocelulósica para a produção de ácido lático
Autor(es)/Inventor(es):	Carvalho, Manuela Temtemples de
Orientador:	Pereira Júnior, Nei
Coorientador:	Fernandes, Rodrigo Pimentel
Resumo:	O presente trabalho teve como objetivo propor o dimensionamento de uma biorrefinaria para produção anual de 20.000 toneladas de ácido lático com o aproveitamento das frações C5 e C6 do material lignocelulósico. A biomassa utilizada foi a cana-de-açúcar, já que o Brasil é o maior produtor desta matéria-prima e sua utilização é bastante disseminada em diversos setores da economia, gerando toneladas de bagaço como resíduo. O material lignocelulósico é composto majoritariamente por 3 frações poliméricas: celulose, hemicelulose e lignina. Foi considerado que o bagaço utilizado deve ser submetido ao pré-tratamento ácido e alcalino, visando promover uma maior disponibilidade da celulose ao ataque enzimático e hidrolisar as cadeias poliméricas C5 em monômeros, o que apresentou uma eficiência de 51%. Em seguida, foi analisada a etapa do Bioprocesso, onde foi adotado o processo chamado Sacarificação e Co-Fermentação Simultâneas (SSCF). Para a hidrólise da celulose, foram utilizados dados de um coquetel enzimático otimizado no LADEBIO – UFRJ, que apresentou eficiência de conversão superior aos coquetéis comerciais. Essa parte do processo teve como resultado uma eficiência de 63% ao se utilizar uma carga de sólidos e proteína, respectivamente, de 180,6 g/L e 24 mg/g. Para a fermentação, foi utilizada a bactéria Lactobacillus pentosus ATCC 8041 juntamente com os hidrolisados celulósico e hemicelulósico obtidos. Para o downstream, foi escolhida a centrifugação, para a separação do meio e das células, e a troca iônica (Amberlite IRA 92), para promover a purificação do caldo fermentado. Por meio da utilização do Teste de Hipótese, uma ferramenta do software EXCEL®, foi possível estimar o uso de 324,9 toneladas de bagaço de cana-de-açúcar/dia para alcançar uma produção diária de 55 toneladas de ácido lático. Os resultados obtidos demonstram que os dados presentes na literatura podem servir de referência para o escalonamento do processo de produção e auxiliar no estudo da viabilidade técnica e econômica. Após a conclusão dos cálculos, tornou-se notório o potencial do uso de resíduos para a obtenção de novos produtos, o que aumenta a sustentabilidade da indústria e fortalece o conceito de economia circular.
Palavras-chave:	Biorrefinaria Biomassa lignocelulósica Ácidol lático
Assunto CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES CARACTERISTICAS DE PROCESSOS BIOQUIMICOS
Unidade produtora:	Escola de Química
Editora:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Data de publicação:	3-Ago-2023
País de publicação:	Brasil
Idioma da publicação:	por
Tipo de acesso:	Acesso Aberto
Aparece nas coleções:	Engenharia de Bioprocessos

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