Realizado em Vitória/ES, de 09 a 11 de Setembro de 2015.
ISBN: ISBN 978-85-85905-13-2
TÍTULO: BIOETANOL DE SEGUNDA GERAÇÃO: AVALIAÇÃO DO PRÉ-TRATAMENTO ÁCIDO APLICADO NO BAGAÇO DA LARANJA
AUTORES: de Arroxelas Silva, C.A. (INSTITUTO FEDERAL DE ALAGOAS - CAMPUS MACEIÓ) ; Dantas Vicente, C. (INSTITUTO FEDERAL DE ALAGOAS - CAMPUS MACEIÓ) ; Gomes da Silva, A.P. (INSTITUTO FEDERAL DE ALAGOAS - CAMPUS MACEIÓ) ; Euclides de Lima, J. (INSTITUTO FEDERAL DE ALAGOAS - CAMPUS MACEIÓ) ; da Silva Lima, I.D. (INSTITUTO FEDERAL DE ALAGOAS - CAMPUS MACEIÓ)
RESUMO: O presente trabalho foi realizado pelo grupo de pesquisa do laboratório de
Engenharia Bioquímica do Instituto Federal de Alagoas – Campus Maceió e visa a
análise da eficiência do pré-tratamento ácido aplicado na biomassa da laranja
empregada na produção de bioetanol. Nesse âmbito, primeiramente realizou-se,
em triplicata, o preparo da biomassa e em seguida aplicou-se o pré-tratamento
ácido utilizando o ácido sulfúrico a 1,5% em reator autoclave. Posteriormente,
determinou-se o teor de açúcares redutores totais (ART) das amostras pelo
método de Somogyi-Nelson e constatou-se que a biomassa pré-tratada a ácido
obteve uma média de 578 mg/L de ART.
PALAVRAS CHAVES: Bioenergia; Bioetanol; Pré-tratamento
INTRODUÇÃO: O bioetanol de segunda geração é um biocombustível renovável que pode ser
produzido a partir de variados tipos de biomassa e através de diferentes
tecnologias de convertimento, sendo um combustível alternativo atraente pelo
fato de ser produzido a partir de recursos renováveis (BALAT et al., 2008).O
bioetanol de segunda geração produzido por meio da biomassa da laranja
residual de agroindústria é um biocombustível que pode ter grande destaque
na matriz de energia nacional e internacional, uma vez que o Brasil é,
mundialmente, um dos maiores produtores e exportadores de suco de laranja
concentrado e congelado (MILLER et all., 2011). Dessa produção, há uma
grande quantidade de bagaço de laranja residual dos processos que por vezes
não tem um fim proveitoso. Durante o processo de produção do bioetanol, umas
das dificuldades é a quebra da estrutura de proteção da celulose, no qual é
necessário à aplicação de um pré-tratamento que pode ser químico, físico,
mecânico e físico-químico visando à desorganização da estrutura química da
biomassa da laranja, tornando então o procedimento seguinte de hidrólise
mais eficiente (GOIS, 2014).
MATERIAL E MÉTODOS: Os procedimentos experimentais foram realizados no laboratório de Engenharia
Bioquímica do Instituto Federal de Alagoas – Campus Maceió em triplicata.
Primeiramente, preparou-se a biomassa (higienização com água destilada,
secagem em estufa a 45°C durante 20 minutos e trituração em liquidificador).
Seguiu-se para o pré-tratamento ácido no qual usou-se 20 g da biomassa neste
delineamento: empregou-se junto à amostra 200 mL ácido sulfúrico a 1,5% em
um frasco autoclavável. As amostras foram autoclavadas por 30 minutos a 1
atm e a 121°C e dessas extraiu-se alíquotas de 2 mL. Por fim, determinou-se
o teor de açúcares redutores totais pelo de Somogyi-Nelson como descrito em
(SILVA, 2003) e analisou-se em espectrofotômetro à 520nm para determinação
das absorbâncias por meio de curva padrão de glicose anteriormente feita.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As pesquisas científicas que visam desenvolver ou adaptar metodologias para
obtenção do bioetanol de segunda geração a partir da biomassa residual
oportunizam novas descobertas na área dos biocombustíveis, trazendo, desse
modo, inovações tecnológicas, a redução da degradação ambiental, além de
favorecer o pioneirismo brasileiro nessa área. Nesse sentido, a partir dos
experimentos laboratoriais realizados, constatou-se que o pré-tratamento
ácido da biomassa residual da laranja (A Figura 1 mostra o aspecto do pré-
tratado ácido) obteve uma média de valor de açúcares redutores totais (ART)
igual a 578 mg/L. Assim, o pré-tratamento ácido foi eficaz ao remover
estruturas, tais quais a lignina e hemicelulose, que reduzem o rendimento de
uma hidrólise posterior dos polissacarídeos fermentescíveis. Entretanto, não
foi possível reciclar o ácido sulfúrico empregado, uma vez que esse é de
difícil recuperação, o que torna o processo economicamente mais caro.
Figura 1. Aspecto do Pré-tratado Ácido da Biomassa de Laranja
Percebe-se na imagem que a biomassa de laranja,
após o pré-tratamento ácido, se dissolveu quase
totalmente, gerando um líquido turvo de cor
marrom.
CONCLUSÕES: Mediante os procedimentos efetuados, verifica-se que, com êxito, atingiu-se o
objetivo de aplicação dos pré-tratamentos e quantificação de açúcares através
do método de Somogyi-Nelson, constatando-se a eficiência do pré-tratamento
ácido, o qual apresentou um valor de açúcares fermentescíveis igual a 578
mg/L. Nesse sentido, a eficiência e rendimento do processo posterior de
fabricação do bioetanol, isto é, a hidrólise, será proporcional à eficiência e
rendimento do pré-tratamento, mostrando assim, a importância do estudo dessa
operação unitária.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos a Deus, ao apoio do Instituto Federal de Alagoas e ao Programa da
Petrobrás de Formação de Recursos Humanos (PFRH).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: -BALAT, M., BALAT, H., ÖZ, C. “Progress in Bioethanol Processing“, Progress in Energy and Combustion Science, vol. 34, n. 25, pp. 551-553, 2008.
-GOIS, G. N. S. B. Avaliação Do Pré-Tratamento Do Albedo Da Laranja Lima Visando A Obtenção De Etanol 2G. Trabalho de Conclusão de Curso – Faculdade de Engenharia Química, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2014.
-MILLER, FERNANDA... [et all.] Obtenção de açúcares fermentescíveis a partir da casca de laranja e bagaço de cana-de-açúcar. Analytica. n°11. São Paulo, 2011.
-SILVA, R. N.; et. al. Comparação de métodos para a determinação de açúcares redutores e totais em mel. Ciência e Tecnologia de Alimentos. Campinas, v. 23, n. 3, p. 337-341, Sept./Dec. 2003.