PRÉ-TRATAMENTO DE BIOMASSAS PELO MÉTODO ORGANOSOLV COM GLICEROL E FECL3 PARA OBTENÇÃO DE AÇÚCARES REDUTORES E LIGNINA

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Abstract

PRÉ-TRATAMENTO DE BIOMASSAS PELO MÉTODO ORGANOSOLV COM GLICEROL E FECL3 PARA OBTENÇÃO DE AÇÚCARES REDUTORES E LIGNINA. A invenção refere-se a um processo de pré-tratamento que pode ser aplicado a diversas biomassas para a obtenção de açúcares redutores, matéria-prima necessária à produção do etanol celulósico, obtém-se também a lignina, insumo que possui vasta aplicação na indústria química. A técnica de pré-tratamento utilizada é a organosolv usando o solvente verde glicerol e o catalisador FeCl3. O processo foi aplicado as biomassas aguapé, bagaço de cana, palha de milho e casca de coco. Por meio da realização de planejamentos experimentais, que investigou o sinergismo entre as principais variáveis: tempo (10-120 min); razão sólido/líquido (1-6%); temperatura (100-220 °C); porcentagem de água (0-40%); concentração de FeCl3 (0,025-0,175 mol.L-1) e tamanho de partícula ( 2,0 mm), chegou-se a uma condição ótima, comum a todas as biomassas avaliadas: 10 min de reação; temperatura a 220 °C; razão sólido/líquido a 6%; 0,025 mol.L-1 de FeCl3; tamanho de partícula < 0,85 mm; porcentagem de água a 0%. O processo desenvolvido é sustentável econômica e ambientalmente por usar o glicerol associado a pequena quantidade de catalisador, curto tempo de reação, alta razão sólido/líquido e sistema reacional simples, além disso após pré-tratamento a biomassa sem lavagem e úmida pode ser diretamente encaminhada a hidrólise, minimizando o consumo de água. Em adição, a lignina removida para o licor é recuperada sem necessitar da adição de ácido. O processo pode ser realizado tanto com o glicerol comercial quanto com o bruto, uma vez que o último, após tratamento simples, proporcionou a mesma eficácia do comercial. As biomassas pré-tratadas seguindo a condição ótima exibiram digestibilidade enzimática superior a 93% após 48 h, devido à alta remoção de hemicelulose, aproximadamente 90%, e deslignificação de 31-90%. A recuperação da celulose variou de 51-87%, e a formação de inibidores no hidrolisado foi baixa, podendo ser diretamente fermentados. Nos licores a fermentação poderá ser realizada após a separação do ácido acético.