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http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/592
Registro completo de metadados
Campo DC | Valor | Idioma |
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dc.creator | BORGES, Celson Pascoal | - |
dc.creator.ID | 02994960664 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/2624591146237569 | por |
dc.contributor.advisor1 | SILVA, Marcelo Bacci | - |
dc.contributor.advisor1ID | 84735023615 | por |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0854222675966099 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | OKURA, Mônica Hitomi | - |
dc.contributor.advisor-co1ID | 10346433800 | por |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4554531240354966 | por |
dc.date.accessioned | 2018-10-16T13:57:48Z | - |
dc.date.issued | 2018-03-20 | - |
dc.identifier.citation | BORGES, Celson Pascoal. Estudo do processo organosolv aplicado ao bagaço de cana-deaçúcar para a geração de etanol de segunda geração. 2018. 79f. Dissertação (Mestrado em Inovação Tecnológica) - Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica, Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, 2018. | por |
dc.identifier.uri | http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/592 | - |
dc.description.resumo | Variações de preços de combustíveis fósseis, aliada à sua possível escassez, tem proporcionado buscas por alternativas de produção de biocombustíveis gerados a partir de biomassa. Fibras lignocelulósicas do bagaço de cana-de-açúcar são compostas de celulose, hemicelulose e lignina. Três etapas são necessárias para se produzir o etanol de segunda geração desta biomassa: o pré-tratamento, a hidrólise enzimática e a fermentação. Os pré-tratamentos visam desagregar a matriz ligninacarboidrato e tornar acessível a celulose à sacarificação. A influência de três variáveis na etapa de hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar foi investigada neste trabalho. Os catalisadores (ácido sulfúrico e ácido oxálico) representados por (X1), os solventes (etanol e acetona) representados por (X2) e os tempos de reação (30 e 90 minutos) representados por (X3), foram avaliados através de planejamento fatorial 23. O pré-tratamento Organosolv em bancada foi utilizado para verificar a eficiência de deslignificação, a solubilização da hemicelulose e celulose e produção de produtos de degradação. Resultados encontrados mostram influência significativa das variáveis estudadas, indicando possível otimização de processos para tratamento do bagaço de cana-de-açúcar. O catalizador ácido sulfúrico e o tempo de 90 minutos, foram significativos na deslignificação, fato que não foi observado em relação aos solventes acetona e etanol. A solubilização da hemicelulose foi melhor observada nos experimentos onde houve o emprego do catalizador ácido sulfúrico. Os solventes acetona e etanol, e tempo, não apresentaram solubilização da hemicelulose. A solubilização da celulose necessita de um modelo mais robusto de planejamento experimental para verificar as interações do processo. O catalisador ácido oxálico e o tempo de 90 minutos, apresentaram maior degradação do material lignocelulósico, acarretando produtos de degradação (ácido acético e furfural). As interações das variáveis foram significativas na concentração de glicose, tendo o melhor resultado com solvente etanol, o catalisador ácido sulfúrico e tempo 90 minutos. | por |
dc.description.abstract | Too high a rise in fossil fuel prices, coupled with its possible shortage, has provided a search for alternative fuels, with an increase in the production and use of biofuels, which can be generated from biomass. The biomass fibers of sugarcane are lignocellulosic, that is, they are composed of cellulose, hemicelluloses and lignin and have a complex structure, which hinders the separation of their sugars. Biomass must then go through three stages to produce second-generation ethanol: pretreatment, for the disassembly of fibers, enzymatic hydrolysis, the process in which enzymes "break" the sugars, and the fermentation, where these sugars are transformed into ethanol by yeast. Cellulose is one of the most interesting products and, when hydrolyzed, provides fraction rich in easily fermentable hexoses. However, it is protected by a barrier of lignin and hemicelluloses that hinders the action of microorganisms in their conversion to glucose monomers. The pretreatment steps, known as hydrolysis, aim to disintegrate the lignin-carbohydrate matrix and make the cellulose accessible to saccharification. Present work was developed, studying the influence of three variables in the stage of hydrolysis of the sugarcane bagasse by applying a factorial design 23, where the catalyst (X1), the solvent (X2) and the reaction time (X3) were the variables investigated. Organosolv pretreatment was replicated on the workbench, verifying its efficiency in the delignification of the lignocellulosic material, structures present in the biomass. The results show a significant influence of the studied variables on the glucose removal and may indicate a possible route for improvements in the experimental procedures for treatment of bagasse. The sulfuric acid catalyst and time of 90 minutes were significant in the delignification, a fact that was not observed in relation to the acetone and ethanol solvents. The solubilization of hemicellulose was better observed in the experiments where the sulfuric acid catalyst was used. The solvents acetone and ethanol, and time, did not present solubilization of hemicellulose. The solubilization of the cellulose requires a more robust model of experimental planning to verify the interactions of the process. The catalyst oxalic acid and time of 90 minutes, presented greater degradation of the lignocellulosic material, causing degradation products (acetic acid and furfural). The highest concentration of glucose occurred when the solvent used was ethanol, the sulfuric acid as the catalyst and the longer reaction time. | eng |
dc.format | application/pdf | * |
dc.thumbnail.url | http://bdtd.uftm.edu.br/retrieve/3630/Dissert%20Celson%20P%20Borges.pdf.jpg | * |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal do Triângulo Mineiro | por |
dc.publisher.department | Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas - ICTE::Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.initials | UFTM | por |
dc.publisher.program | Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica | por |
dc.relation.references | AMATO, F. Nível dos reservatórios do sudeste e centro-oeste é o menor desde 2001. G1, Brasília, 2014. Disponível em: <http://goo.gl/WiRFQo>. Acesso em: 29 abril de 2016. AMENDOLA, D. et al. Auto hydrolysis and organosolv process for recovery of hemicelluloses, phenolic compounds and lignin from grape stalks. Bioresource Technology. Piacenza, p. 267-274. abr. 2012. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852411018888>. Acesso em: 05 fev. 2017. ANDRADE, M. F. Caracterização e utilização do bagaço de cana-de-açúcar e capim-elefante para produção de polpa solúvel e papel de impressão e escrita. 2014. 130 f. Tese (Doutorado) - Curso de Ciência Florestal, Departamento de Engenharia Florestal, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa Mg, 2014. ASADI, N.; ZILOUEI, H. Optimization of organosolv pretreatment of rice straw for enhancedbiohydrogen production using Enterobacteraerogene. BioresourceTechnology.Isfahan, p. 335-344. dez. 2016. Disponível em: <www.elsevier.com/locate/biortech>. Acesso em: 013 jan.2017. BARROS NETO, B.; SCARMINIO, I. S.; BRUNS, R. E. Como fazer experimentos: aplicações na ciência e na indústria. 4a ed. Porto Alegre: Bookman,2010. 414p. ISBN: 9788577806522. BASSO, L. C.; AMORIN, H. V.; OLIVEIRA, A. J.; LOPES, M. Yeast selection for fuel ethanol production on Brazil. Federation of EuropeanMicrobiological Societies, FEMS Yeast Res v.8, p.1155–1163, ago. 2008. BENINI, S. M. (Org.). Fórum Ambiental: uma visão multidisciplinar da questão ambiental. Tupã: Anap, 2015. 400 p. CALDAS, C. Teoria básica das análises sucroalcooleiras. Maceio: Central Analítica, 2005. 172 p. (CGEE), Center for Strategic Studies and Management (Org.). Second-generation sugarcane bioenergy &biochemicals: Advanced low-carbon fuels for transport and industry. Brasília, DF: 2017. 124 p. (CGEE), Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (Org.). Bioetanol combustível: uma oportunidade para o Brasil. Brasília: Corporate Financial Center, 2009. 538 p. CONAB - Companhia Nacional de Abastecimento (Org.). Perfil do setor do açúcar e do etanol no Brasil /Companhia Nacional de Abastecimento. v.1(2017) Brasília: Conab, 2017. Disponível em: http://www.conab.gov.br. Acesso em: 11 nov. 2017.74 EPE - Empresa de Pesquisa Energética (Org.). Balanço Energético Nacional 2017 Brasília: EPE, 2017. Disponível em: http://epe.gov.br/pt Acesso em: 20 nov. 2017. GOUVEIA, E. R., NASCIMENTO, R. T., SOUTO-MAIOR, A. M., Validação de metodologia para a caracterização química de bagaço de cana-de-açúcar, Quim. Nova, vol. 32, n. 6, p. 15001503, 2009. HENDRIKS, A. T. W. M.; ZEEMAN, G. Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology, v. 100, p.10-18, 2008. KIM, D. Physico-Chemical Conversion of Lignocellulose: Inhibitor Effects and Detoxification Strategies. Molecules, [s.l.], v. 23, n. 2, p.309-309, 1 fev. 2018. MDPI AG. http://dx.doi.org/10.3390/molecules23020309. Disponível em: <www.mdpi.com/1420-3049/23/2/309/pdf>. Acesso em: 10 fev. 2018. KLOCK, U. CELULOSE: Curitiba: Slid, 2017. 14 slides, color. Disponível em: <http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasklock/quimicadamadeira/celulose2013.pdf>. Acesso em: 10 jan. 2108. LOPES, M. P. et al. Caracterização nutricional da silagem de bagaço de cana de açúcar (Saccharumofficinarum L.) adicionada ou não de soro de queijo e/ou grão de milho. Arq. Ciênc. Vet. Zool., UNIPAR, Umuarama, v. 16, n. 1, p. 41-46, jan. /jun. 2013. MARQUES, M. O. et al. Tópicos em tecnologia sucroalcooleira. Jaboticabal: Gráfica Multipress, 2006. 191 p. MARTINS, C. H.; ALTOÉ, S. P. S. Avaliação da Utilização da Cinza de Bagaço de Cana-de-Açúcar na Confecção de Blocos de Concreto para Pavimentação. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, Maringá (PR), Brasil, v. 8, p.39-54, 20 maio 2015. Centro Universitário de Maringá. http://dx.doi.org/10.17765/2176- 9168.2015v8ned.esp.p39-54. Disponível em: <http://periodicos.unicesumar.edu.br/index.php/rama/article/view/3102>. Acesso em: 10 dez. 2017. MARTINS, L. H. S. Avaliação de diferentes pré-tratamentos do bagaço de cana de açúcar considerando altas cargas de sólidos. 2015. 260 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Química, Faculdade de Engenharia Química, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2015. MESA, L.; GONZÁLEZ, E.; CARA, C.; GONZÁLEZ, M.; CASTRO, E.; MUSSATTO, S. I. The effect of organossolvpretreatment variables on enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse. ChemicalEngineeringJournal 168, 2011, 1157-1162. DOI: 10.1016/jcej.2011.02.003. MORAIS, S. A. L.; NASCIMENTO, E. A.; MELO, D. C. Análise da madeira de Pinus oocarpa parte I: estudo dos constituintes macromoleculares e extrativos voláteis. Revista Árvore, [s.l.], v. 29, n. 3, p.461-470, jun. 2005. FapUNIFESP (SciELO). http://dx.doi.org/10.1590/s0100-67622005000300014.75 MORAES, B. S.; JUNQUEIRA, T. L.; PAVANELLO, L. G.; CAVALETT, O.; MANTELATTO, P. E.; BONOMI, A.; ZAIAT, M. Anaerobic digestion of vinasse from sugar cane biorefineries in Brazil from energy, environmental, and economic perspectives: profit or expense? Applied Energy, vol. 113, pp. 825-835, january 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.07.018. MORO, M. K. PRÉ-TRATAMENTO DA BIOMASSA DE CANA-DE-AÇÚCAR POR EXTRUSÃO COM DUPLA-ROSCA. 2015. 119 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Química., Engenharia Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015. MUSSATTO, S. I. Biomass fractionation technologies for a lignocellulosic feedstock based biorefinery. Amsterdam: Elsevier, 2016. 648 p. NOVO, L. P. Novas perspectivas para uma biorrefinaria de cana-de-açúcar no Brasil, ScientificFigureonResearchGate. Available from: https://www.researchgate.net/320024074_Figura-2-Fluxograma-simplificado-daproducao-de-acucar-e-etanol-1G [accessed 6 Feb, 2018] RAMOS, L. et al. The effect of Trichodermacellulases on the fine structure of a bleached softwood kraft pulp. Enzyme and Microbial Technology, v. 24, n. 7, p.371-380, maio 1999. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/s0141-0229(98)00157- 4. RESENDE, R. R. (Org.). Biotecnologia Aplicada à Agro&Indústria: Fundamentos e Aplicações. São Paulo: Editora Edgard BlücherLtda, 2016. 1069 p. OLIVEIRA, C. A. P. ESTUDO DO PRÉ-TRATAMENTO DO BAGAÇO DE CANADE-AÇÚCAR COM ÁCIDO ACÉTICO DILUÍDO EM SISTEMA PRESSURIZADO. 2016. 124 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Ciências e Tecnologia de Biocombustíveis, Química, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016. REIN, P. Cane Sugar Engineering, VerlagDr. Albert Bartens KG. Berlim, 2017. ROCHA, G. J. M.; NASCIMENTO, V. M.; ROSSELL, C. E. V. Caracterização Físico-Química de Bagaço de Cana-de-Açúcar. Campinas: Ctbe / Cnpem, 2014. 18 p. Disponível em: <http://ctbe.cnpem.br/pt-br/publicacoes-ctbe/documentostecnicos/>. Acesso em: 05 fev. 2017. RODRIGUES, A.; SANTOS, R. F.; AVACI, A. B.; ROSA, H. A.; CHAVES, L. I.; GASPARIN, E. Estimativa do potencial de geração de energia elétrica a partir da vinhaça. Acta Iguazu, Cascavel, v. 1, no 2, p. 80-93, 2012. Disponível em: erevista.unioeste.br/index.php/actaiguazu/article/view/7040/5192. Acesso em 14 maio de 2016. RUBIN, E. M. Genomicsofcellulosicbiofuels. Nature, v. 454, n. 7206, p. 841-845, 2008.76 SANTO, V. T. O. Composição e Digestibilidade Enzimática do Bagaço de Canade-Açúcar Pré-Tratado com Ácido Sulfúrico Diluído em Reatores Estáticos.2010. 101 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Biotecnologia Industrial, Escola de Engenharia de Lorena, Lorena, 2010. SIDIRAS, D. K.; SALAPA, I. S. Organosolv Pretreatment as a Major Step of Lignocellulosic Biomass Refining. Chemical Engineering Commons. Chania, p. 134-153. out. 2015. Disponívelem: <http://dc.engconfintl.org/cgi/viewcontent.cgi?article=1020&context=biorefinery_I>. Acesso em: 10 dez. 2016. SILVA, J. P. N.; SILVA, M. R. N. Noções da Cultura da Cana-de-Açúcar. Inhumas - Go: E-tec Brasil, 2012. 105 p. Disponível em: <http://estudio01.proj.ufsm.br/cadernos/ifgo/tecnico_acucar_alcool/nocoes_cultura_c ana_acucar.pdf>. Acesso em: 11 nov. 2017. UNICA, União da Indústria de Cana-de-Açúcar. Moagem de cana-de-açúcar e produção de açúcar e etanol – safra 2016/2017: Disponível em: http://www.unicadata.com.br/historico-de-producao-e-moagem.php. Acesso em: 10 fev. 2018. VAZ JUNIOR, S. et al. Pré-tratamento com Ácido Diluído do Bagaço de Cana-deaçúcar para a Máxima Recuperação de Xilose. Brasília: Embrapa Agroenergia, 2017. 25 p. Disponível em: <http://www.embrapa.br/agroenergia/publicacoes>. Acesso em: 11 jan. 2018. VIANA, A. N. C. et al. Eficiência Energética: Fundamentos e Aplicações. Campinas: Elektro, 2012. 250 p. WILDSCHUT, J. et al. Ethanol-based organosolv fractionation of wheat straw for the production of lignin and enzymatically digestible cellulose. Bioresource Technology. Amsterdam, p. 58-66. maio 2013. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852412015520>. Acessoem: 05 fev. 2017. ZHANG, H.; WU, S. Efficient Sugar Release by Acetic Acid Ethanol-Based Organosolv Pretreatment and Enzymatic Saccharification. Journal of Agricultural and Food Chemistry. Guangzhou, p. 11681-11687. 13 nov. 2014. ZHANG, Z. et al. OrganosolvPretreatment of Plant Biomass for Enhanced Enzymatic Saccharification. The Royal Society of Chemistry: Green Chemistry. Brisbane, p. 1-22. jan. 2012. | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | - |
dc.subject | Pré-tratamento. | por |
dc.subject | Organosolv. | por |
dc.subject | Biomassa. | por |
dc.subject | Cana-de-açúcar. | por |
dc.subject | Biocombustíveis. | por |
dc.subject | Lignocelulósico. | por |
dc.subject | Planejamento fatorial. | por |
dc.subject | Etanol de segunda geração. | por |
dc.subject | Pre-treatment. | eng |
dc.subject | Organosolv. | eng |
dc.subject | Biomass. | eng |
dc.subject | Sugarcane. | eng |
dc.subject | Biofuels. | eng |
dc.subject | Lignocelulosic. | eng |
dc.subject | Factorial planning. | eng |
dc.subject | Second generation ethanol. | eng |
dc.subject.cnpq | Metabolismo e Bioenergética | por |
dc.title | Estudo do processo organosolv aplicado ao bagaço de cana-deaçúcar para a geração de etanol de segunda geração | por |
dc.type | Dissertação | por |
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