8º Encontro Nacional de Tecnologia Química
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.