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Tipo: Dissertação
Título: FRACIONAMENTO DE BIOMASSA LIGNOCELULÓSICA COM O USO DE SOLVENTES EUTÉTICOS NATURAIS PROFUNDOS NADES
Autor(es): Romão, Luciene Teixeira Gonçalves
Primeiro Orientador: Castro, Carlos Frederico de Souza
Primeiro Membro da Banca: Castro, Carlos Frederico de Souza
Resumo: O Brasil apresenta posição privilegiada na liderança do aproveitamento integral da biomassa vegetal pois possui a maior biodiversidade do planeta. A agregação de valor em uma refinaria está associada ao tratamento, desagregação dos componentes da biomassa, e em sua conversão em produtos intermediários como óleos, açúcares, biogás. A composição química da madeira varia de acordo com a espécie, partes da árvore e condições ambientais. Sendo possível separar em dois grupos de componentes químicos: estruturais e não estruturais (extrativos). Nesse contexto engloba-se as substâncias macromoleculares como: a celulose, as hemiceluloses e a lignina.Há processos aplicados ao fracionamento da biomassa em que uma ou mais etapas de pré-tratamento da biomassa são necessárias, com o intuito de remover ou quebrar as camadas de lignina e hemicelulose, o que permite que as enzimas acessem a celulose com mais facilidade. Diante disto a combinação de diferentes pré-tratamentos e enzimas para hidrólise de biomassa gera uma grande diversidade de rotas tecnológicas e podem ser utilizadas técnicas alternativas que vêm sendo desenvolvidas como o uso do solvente eutético natural profundo (NADES). Assim, o objetivo do presente trabalho foi realizar o fracionamento da biomassa da casca do eucalipto da espécie Urograndis em duas frações: Fração rica em celulose (FRC) e Fração rica em lignina (FRL) utilizando NADES. Neste processo foram aplicadas três condições para o fracionamento da biomassa: aquecimento convencional (100ºC), radiação de micro-ondas com potência de 600W e 1000 W e a temperatura ambiente 25ºC.Os percentuais obtidos via aquecimento convencional foram 72,25% da FRC, 27,75% da FRL; 72,54% da FRC com radiação de micro-ondas a uma potência de 1000W, 27,46% da FRL .Para o tratamento aplicada a radiação de 600W foram obtidos: 70,61% da FRC e 29, 39% da FRL. As técnicas utilizadas para caracterização da (FRC) foram: espectroscopia de infravermelho FT-IR e Difratometria de raio -X para análise da cristalinidade e microscopia eletrônica de varredura MEV. Para caracterização da (FRL) foram utilizadas as técnicas: UV-vis e FT-IR. Foram calculados os índices de cristalinidade total (TCI) ,o índice de ordem lateral (LOI) e a intensidade da ligação de hidrogênio( HBI) . O uso do NADES um solvente orgânico de baixo custo, sustentável combinado a radiação micro-ondas mostrou-se eficiente para o fracionamento da biomassa nessas frações.
Abstract: Brazil has a privileged position as a leader in the integral use of vegetable biomass because it has the largest biodiversity on the planet. Adding value to a refinery is associated with the treatment and disintegration of biomass components, and its conversion into intermediary products such as oils, sugars, and biogas. The chemical composition of wood varies according to the species, parts of the tree and environmental conditions. It is possible to separate them into two groups of chemical components: structural and non-structural (extractives). In this context, macromolecular substances such as cellulose, hemicelluloses and lignin are included. There are processes applied to biomass fractionation in which one or more biomass pre-treatment stages are required, with the purpose of removing or breaking down the lignin and hemicellulose layers, which allows enzymes to access cellulose more easily. Given this, the combination of different pre-treatments and enzymes for hydrolysis of biomass generates a wide diversity of technological routes and can be used alternative techniques that have been developed as the use of deep natural eutectic solvent (NADES). Thus, the objective of the present work was to perform the fractionation of the biomass of the bark of the eucalyptus species Urograndis in two fractions: Cellulose rich fraction (CRF) and Lignin rich fraction (LRF) using NADES. In this process three conditions were applied for the fractioning of biomass: conventional heating (100ºC), microwave radiation with power of 600W and 1000W and ambient temperature of 25ºC. The percentages obtained through conventional heating were 72.25% of CRF, 27.75% of LRF; 72.54% of CRF with microwave radiation at a power of 1000W, 27.46% of LRF. For the treatment applied the radiation at a power of 600W were obtained: 70.61% of CRF and 29, 39% of LRF. The techniques used for characterization of LRF were infrared spectroscopy FT-IR and X-ray diffractometry for crystallinity analysis and scanning electron microscopy SEM. For characterization of LRF the techniques were used: UV-vis and FT-IR.Total crystallinity index (TCI) ,lateral order index (LOI) and hydrogen bonding intensity( HBI) were calculated . The use of NADES a low cost, sustainable organic solvent combined with microwave radiation proved to be efficient for the fractionation of biomass in these fractions
Palavras-chave: Fracionamento
Biomassa
NADES
Área do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
Pais: Brasil
Editor: Instituto Federal Goiano
Sigla da Instituição: IF Goiano
Campus: Campus Rio Verde
Programa/Curso: Programa de Pós-Graduação em Agroquímica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ifgoiano.edu.br/handle/prefix/2348
Data do documento: 22-Nov-2021
Aparece nas coleções:Mestrado em Agroquímica

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