Avaliação do pré-tratamento hidrotérmico de palhas de cana-de-açúcar para produção de etanol de segunda geração

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Santos, Fernando Almeida
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Bioquímica e Biologia molecular de plantas; Bioquímica e Biologia molecular animal; Doutorado em Bioquímica Agrícola; UFV
• Palavras-chave em Português: Etanol; Palha de cana-de-açúcar; Pré-tratamento; Ethanol; Sugar cane straw; Pretreatment; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::METABOLISMO E BIOENERGETICA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/331

Com o ímpeto de substituir os combustíveis fósseis, pelo menos parcialmente, surgiu nas últimas décadas o interesse por fontes alternativas de energia. Neste contexto, considerando o crescente desenvolvimento alcançado pelo setor sucroenergético brasileiro, a palha de cana-de-açúcar vem ganhando cada vez mais destaque como matéria-prima para produção de biocombustíveis. Devido à estreita associação recalcitrante entre os três componentes poliméricos da palha de cana (celulose, hemicelulose e lignina), a liberação dos monossacarídeos como fonte de açúcares fermentescíveis para produção de etanol está entre as prioridades nas áreas de pesquisa e desenvolvimento do etanol celulósico. O objetivo do presente trabalho foi caracterizar quimicamente a palha de cana-de-açúcar em diferentes estados do Brasil e otimizar a etapa de pré-tratamento hidrotérmico visando à produção de etanol celulósico, através do planejamento experimental. A palha de cana-de-açúcar cultivar RB867515 foi colhida logo após a colheita mecanizada nos estados de São Paulo, Minas Gerais, Paraná Alagoas e Mato Grosso. A palha foi submetida ao processo de secagem, sendo posteriormente moída para análises da sua composição química, tais como: teor de celulose, hemiceluloses, lignina total, extrativos totais, cinzas e minerais. O pré-tratamento hidrotérmico foi realizado de acordo com o Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), com o objetivo de avaliar a influência do tempo (min), da temperatura (oC) e da relação palha/água (%) na liberação de glicose após a hidrólise enzimática. A hidrólise enzimática foi conduzida a 50 oC utilizando celulases na concentração de 15 FPU (filter paper unit) por grama de palha pré-tratada e foi acompanhada por 72 horas. Os resultados da caracterização química mostraram que as condições edafoclimáticas dos estados avaliados pouco influenciam na composição química da palha. O pré-tratamento hidrotérmico mostrou-se bastante eficiente na remoção das hemiceluloses, além de fornecer substratos de alta susceptibilidade à hidrólise enzimática. Pré-tratamentos hidrotérmicos com temperaturas de 190 e 210 oC proporcionaram maior rendimento de hidrólise da celulose, chegando a valores próximos de 100%, mostrando a sua eficiência sobre a recalcitrância da palha de cana-de-açúcar e seu potencial na produção de etanol celulósico.