Realizado em Vitória/ES, de 09 a 11 de Setembro de 2015.
ISBN: ISBN 978-85-85905-13-2
TÍTULO: ANÁLISE DE AÇÚCAR REDUTOR PARA ESTUDO DA VIABILIDADE DA APLICAÇÃO DA PALHA DE CANA-DE-AÇUCAR NA PRODUÇÃO DE BIOETANOL 2G
AUTORES: Euclides de Lima, J. (IFAL) ; Gomes da Silva, A.P. (IFAL) ; Arroxelas Silva, C.A. (IFAL) ; Silva Lima, I.D. (IFAL) ; Dantas Vicente, C. (IFAL) ; Nascimento Tenorio Silva, V. (IFAL)
RESUMO: A palha da cana-de-açúcar geralmente é utilizada como adubo nas lavouras, ou
queimada para geração de energia elétrica para a usina, porém, o fato de ser
um material lignocelulósico faz com que essa se torne matéria-prima para
produção de bioetanol 2G, combustível renovável, que vem tornando-se uma
alternativa viável para a diminuição do uso dos combustíveis fósseis, e
consequentemente amenizando os grandes impactos negativos que esses provocam
no nosso planeta.
PALAVRAS CHAVES: Bioetanol; Açúcar; Palha da cana-de-açúcar
INTRODUÇÃO: Pra produção do etanol primeira geração (1G) utiliza-se a sacarose
localizada nos colmos das gramíneas (como a cana-de-açúcar) já o bioetanol
segunda geração (bioetanol 2G) utiliza a celulose dos materiais
lignocelulósicos encontrado no bagaço de gramíneas. Sendo assim, a diferença
é que no primeiro caso há uma plantação para produção do álcool, enquanto no
segundo caso, é utilizada a biomassa dessa plantação, ou seja, as sobras que
seriam descartadas, como a palha da cana-de-açúcar, não havendo desperdícios
nem competição de terras. (BNDES; CGEE, 2008).
A palha da cana-de-açúcar é formada por celulose e hemicelulose, sendo a
celulose um polímero de glicose insolúvel em água e resistente a reações
químicas e o principal constituinte. Esses polissacarídeos são encontrados
envoltos por uma estrutura cristalina formada por lignina, que é um tipo de
cola, portanto, é necessário um pré-tratamento, no qual a biomassa é exposta
a vários métodos, com intenção de quebrar essa estrutura, subsequentemente,
é necessário o processo de hidrólise, que é uma etapa onde ocorrerão as
quebras de celulose e hemicelulose (polissacarídeos) em pentoses e hexoses,
entre esses a glicose (monossacarídeo), propiciando o processo de
fermentação pelas leveduras, pois, essas não conseguem fermentar grandes
moléculas. A fermentação resultará na formação de bioetanol e CO2 (QUILHÓ
2011).
Após o processo de pré-tratamento é necessário medição de açucares
fermentescível, a qual se dá pela análise de açúcar redutor (A.R.), através
deste, é possível identificar se o produto obtido após o pré-tratamento
possui açúcar, ou seja, se esse produto é viável ou não para aplicação da
fermentação para futura obtenção do bioetanol.
MATERIAL E MÉTODOS: O teste de açúcar redutor (A.R.) para a produção do bioetanol foi feita no
Laboratório de Engenharia Bioquímica do Instituto Federal de Alagoas –
Campus Maceió, através do convênio Ifal-Petrobrás, segundo metodologia da
EMBRAPA com aprimoramentos. Primeiramente foi necessário aplicar o pré-
tratamento básico na biomassa, e logo após quantificou-se os açúcares
redutores.
Em um liquidificador triturou-se 5 gramas da palha da cana-de-açúcar com 75
mL de água destilada. Transferiu-se a amostra para um frasco de vidro de 1L
e adicionou-se 50 mL de Hidróxido de Sódio a 4%, autoclavou por 30 minutos a
121 °C. Após o tempo estimado, retirou-se o frasco e esfriou-se a
temperatura ambiente e filtrou-se a amostra.
Pipetou-se 2,0 mL da amostra a ser analisada, colocando-a em um tubo de
ensaio e em seguida adicionou-se 2,0 mL de reativo Smogyi, o qual após a
agitação foi levado no período de 6 minutos no Banho Maria (em ebulição).
Logo após, o tubo de ensaio foi retirado e resfriado em banho de gelo
durante 5 minutos, adicionou-se 2,0 mL de reativo de Nelson, 19 mL de água
destilada e deixou em repouso por 5 minutos à temperatura ambiente. Só
então, fez-se a leitura da absorbância em espectrofotômetro a 520 nm
utilizando-se uma curva padrão construída a partir de uma solução de glicose
(500 mg/L).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A partir da análise da absorbância e com ajuda da curva analítica padrão,
foi possível obter a concentração de açúcar presente nas amostras.
Primeiramente determinou-se que a amostra de biomassa triturada com água
antes do pré-tratamento apresentava uma concentração de açúcar de 126,75
ppm. Após o pré-tratamento básico a biomassa apresentou uma concentração de
876,75 ppm.
Portanto, foi possível identificar que a biomassa in natura já contém
açúcar, e que o pré-tratamento básico é eficiente, aumentando a extração de
glicose, permitindo, por tanto, que haja uma futura hidrólise, a qual irá
potencializar ainda mais a concentração de açúcares e depois uma
fermentação, obtendo-se assim o bioetanol.
CONCLUSÕES: Com a produção de bioetanol 2G haverá a reutilização da palha da cana-de-
açúcar, que antes seria utilizada como adubo, tornando-se mais uma fonte de
renda sustentável, sem a necessidade de aumentar as áreas plantadas. Pesquisas
recentes já apontam bons resultados na produção de bioetanol 2G a partir de
cana-de-açúcar, e a biomassa estudada pode contribuir ainda mais para o
aumento do crescimento sustentável do país, já que este é um grande produtor
de cana-de-açúcar, gerando, consequentemente, grandes quantidades de palhas a
serem utilizadas de forma proveitosa e consciente.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos a Deus, ao apoio estrutural e financeiro do Instituto Federal de
Alagoas e ao Programa da Petrobrás de Formação de Recursos Humanos (PFRH).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BANCO NACIONAL DO DESENVOLVIMENTO (BNDES); CENTRO DE GESTÃO E ESTUDOS ESTRATÉGICOS (CGEE). Bioetanol de cana-de-açúcar: energia para o desenvolvimento sustentável. BNDES: Rio de Janeiro, 2008.
QUILHÓ, L.F.T.L. “Produção de Biobioetanol a partir de Materiais Lenho-celulósicos de Sorgo Sacarino” Setembro, 2011.
MALDONADE I. R., CARVALHO P. G. B., FERREIRA N. A., MOULIN B. S. F. Protocolo para determinação de açúcares redutores pelo método de Somogyi-Nelson. EMBRAPA. Comunicado Técnico 86. Março de 2013.
SOARES, P.A., ROSSELL, C.A.V. O Setor Sucroalcooleiro e o Domínio Tecnológico. USP.
JÚNIOR, R.A.R. Análise da Viabilidade do Aproveitamento da Palha da Cana de Açúcar para Cogeração de Energia numa Usina Sucroalcooleira. Ilha Solteira – SP. Setembro/2009.