Autores

da Silva Lima, I.D. (IFAL) ; Dantas Vicente, C. (IFAL) ; Gomes da Silva, A.P. (IFAL) ; de Arroxelas Silva, C.A. (IFAL) ; de Lima, J.E. (IFAL)

Resumo

O trabalho apresentado tem em vista à aplicação do pré-tratamento AFEX (Ammonia Fibre Explosion) nas biomassas residuais da laranja e do maracujá para a produção em escala laboratorial de bioetanol, tendo em vista o incentivo e a formação dos estudantes do curso técnico em Química Industrial do Instituto Federal de Alagoas – IFAL, Campus Maceió, assim possibilitando a realização de atividades de aprimoramento contínuo e contribuindo com o processo de ensino-aprendizagem despertando o interesse em cursos técnicos para o setor de Petróleo, Gás, Energia e Biocombustíveis, por intermédio da aplicação dos recursos provenientes do Convênio nº. 6000.0081865.13.4 (Programa Petrobrás de Formação de Recursos Humanos) celebrado entre a Petrobrás e o IFAL.

Palavras chaves

Pré-tratamento; AFEX; Biomassa

Introdução

A atual necessidade de substituir os combustíveis fosseis que não são uma fonte de energia renováveis, faz com que a demanda por pesquisas por novas fontes de energia e tecnologia cresça cada vez mais, pois a preocupação atual com a preservação e a proteção do meio ambiente desperta-se em todas as áreas, com a finalidade de gerar energia sem prejudicar o ecossistema e que consigam sustentar o alto consumo existente (QUILHÓ, 2011). Em suma, uma das maneiras de isso ocorrer é a produção de energia proveniente de materiais orgânicos, os quais poderão não somente ser reutilizados, como também faz com que a poluição por liberação de gases tóxicos diminua. Logo, pode-se dizer que, o que será produzido é uma bioenergia, a qual pode ser definida como toda e qualquer forma de energia associada a formas de energia química acumulada mediante processos fotossintéticos. Os recursos naturais que dispõem da bioenergia denominam-se, geralmente, biomassa, que podem ser processadas para a obtenção de formas mais elaboradas para o aproveitamento humano (BNDES, 2008). Tendo em vista esse cenário e levando em conta que o Brasil é o terceiro maior produtor de frutas do mundo, e que devido a falhas em algumas etapas de produção como colheita, maturação, condicionamento e transporte, bem como, o não aproveitamento dos resíduos gerados na produção de derivados, muito é perdido. Por isso, ter uma destinação para tais biomassas aumentará a produção de bioetanol sem aumentar a área plantada de cana-de-açúcar, diminuindo o desmatamento gerado e competição por terras produtivas para alimentação humana e animal. Desta forma, o desenvolvimento de tecnologia para a produção de bioetanol 2G é de extrema importância, não somente para os ecossistemas, mas também, do ponto de vista socioeconômico.

Material e métodos

Foram adicionadas 20g das biomassas da laranja e do maracujá separadamente em frascos de vidro (graduados de 1000 mL com tampa de rosca) a uma autoclave de aço inoxidável cilíndrica, com solução de hidróxido de amônio 15% (m/m) na proporção de 1:5 (massa de solido para massa de solução). Onde em seguida os recipientes serão postos na autoclave que será fechada, na qual terá água em ebulição, assim ficando por um período de uma hora a uma pressão de 1 atm e temperatura de 121°C. Em seguida, após o resfriamento do equipamento em banho de gelo, o material contido em seu interior será lavado com água quente até que o filtrado não mais apresente coloração amarelada no efluente da lavagem e o pH atingisse valor neutro. A última lavagem será realizada com tampão citrato de sódio (pH=4,8). O material passará por filtração e sua umidade determinada. O material será armazenado em geladeira para ser utilizado nos experimentos de hidrolise.

Resultado e discussão

O pré-tratamento aplicado visa a retirada da hemicelulose e a lignina que são componentes estruturais das plantas que dificultam a hidrólise. O pré-tratamento irá reduzir a cristalinidade da celulose aumentando a porosidade dos materiais, expondo os sítios ativos para a hidrólise da celulose (MOISIER, 2008). Faz-se necessário estabelecer processos de pré-tratamento, que evitem a degeneração ou a perda de carboidratos e formação de bioprodutos que possam inibir os microrganismos no processo de fermentação. Ao testar o Brix (escala numérica de índice de refração de uma solução com a taxa de seus sólidos solúveis), obteve-se que o valor da laranja foi de 4,33% e do maracujá 3,33%. Assim percebendo-se que no momento da aplicação do pré- tratamento AFEX, pode-se ver que além de ter sido retirado a hemicelulose e a lignina também houve também a retirada da celulose das biomassas, as quais não era o objetivo, uma vez que com sua retirada irá diminuir a percentagem de álcool produzido no processo seguinte de fermentação.

Conclusões

Apesar de ainda não ter conseguido haver a devida aplicação do pré-tratamento a ponto da não retirada da celulose, não somente este mais outros pré-tratamentos estão sendo testados pelos alunos afim otimizar a retirada da hemicelulose e da lignina sem degradar a celulose presente na biomassa. Estes serão comparados para avaliar o que melhor possa concretizar o objetivo e que, também possa vir a ser viável para a indústria. Logo, neste meio pode-se ver que o Programa Petrobrás de Formação de Recursos Humanos (PFRH) tem conseguido alcançar seus fins de incentivo a educação dos alunos.

Agradecimentos

Agradecemos ao Programa da Petrobrás de Formação de Recursos Humanos (PFRH) e ao Instituto Federal de Alagoas (IFAL), pelo apoio estrutural e financeiro.

Referências

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 Bioetanol a partir de Materiais Lenho-celulósicos de Sorgo Sacarino: Revisão Bibliográfica. Setembro de 2011. 70 f. Dissertação (Mestre em Energia e Bioenergia). Universidade Nova de Lisboa – Portugal. 2011.
MOSIER, N. et al. Features of promising technologies for pretreatment of lignicellulosic biomass. Bioresourse Technol, v. 96, p. 673-686, 2005.