Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ifgoiano.edu.br/handle/prefix/65
metadata.dc.type: Dissertação
Title: USO DA RADIAÇÃO DE MICRO-ONDAS NO PRÉ-TRATAMENTO ÁCIDO PARA PRODUÇÃO DE ETANOL LIGNOCELULÓSICO DE CAPIM COLONIÃO (Panicum maximum)
metadata.dc.creator: Silva, Taís Lima da
metadata.dc.contributor.advisor1: Castro, Carlos Frederico de Souza
metadata.dc.contributor.referee1: Alves, Blyeny Hatalita Pereira
metadata.dc.contributor.referee2: Minafra, Cibele Silva
metadata.dc.contributor.referee3: Castro, Carlos Frederico de Souza
metadata.dc.description.resumo: A produção de etanol de segunda geração baseia-se na conversão da biomassa lignocelulósica, contudo, observa-se um impedimento devido à sua estrutura, a presença da lignina, que dificulta o acesso das enzimas durante a hidrólise e fermentação. Diante deste problema, algumas técnicas vêm sendo desenvolvidas com o intuito de mitigar tais obstáculos. O pré-tratamento com radiação de micro-ondas, quando combinado com compostos alcalinos ou ácidos, tem sua eficácia maximizada. O uso de biomassa lignocelulósica vem sendo considerado a principal alternativa para suprir a demanda mundial de etanol, além de apresentar alta disponibilidade e baixo custo. Este estudo tem como objetivo investigar a associação da radiação de micro-ondas com ataques químicos ácidos, usando como matéria-prima Panicum maximum (capim colonião), para a produção de etanol lignocelulósico. O pré-tratamento ácido associado à radiação de micro-ondas foi utilizado para aumentar a digestibilidade da hemicelulose, com o propósito de obter maior liberação de açúcares. O pré-tratamento químico foi feito com ácido sulfúrico em concentrações de 0,5 e 5% m/v, com uma razão líquido-sólido de 10:1 e 50:1, radiação no micro-ondas com potência de 10 e 20% e tempo de irradiação de 10 e 60 minutos. As condições ótimas encontradas no estudo foram: concentração do reagente de 0,5%; razão líquido-sólido de 10:1; radiação no micro-ondas com potência de 10 %; e tempo de irradiação de 10 minutos. O melhor tratamento foi caracterizado morfologicamente pela Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Para perceber as alterações sofridas, foi feita hidrólise enzimática com enzimas comerciais e, após 72 horas, fermentado com Saccharomyces cerevisiae. Ao término da hidrólise, foram obtidos 2,39 g L-1 de açúcares redutores totais. Os resultados mostram que o pré- tratamento químico ácido é eficiente para o aumento do teor de celulose, porém, não houve deslignificação do material, resultando em um baixo rendimento na hidrólise enzimática (28% de conversão), contudo, apresentou 70% a mais de conversão quando comparado com a hidrólise do material bruto (16,5% de conversão). O pré-tratamento é eficaz, sendo necessários mais estudos para alcançar um processo ótimo de hidrólise no capim colonião para considerá-lo uma fonte alternativa de biomassa lignocelulósica para produção de etanol, para atender à demanda atual.
Abstract: The second generation of ethanol is based on the conversion of lignocellulosic biomass, however, there is an impediment due to its structure, the presence of lignin, that complicates the access of enzymes during hydrolysis and fermentation. Faced with this problem, some techniques have been developed in order to mitigate these obstacles. The pre-treatment with microwave radiation, when combined with alkali compounds or acids, has a maximized effectiveness. The use of lignocellulosic biomass has been considered the main alternative to meet the global demand for ethanol, in addition to presenting high availability and low cost. This study aims to investigate the association of microwave radiation with chemical attacks acids, using as raw material Panicum maximum (Panicum maximum), for the production of lignocellulosic ethanol. The acid pretreatment associated with microwave radiation was used to increase the digestibility of hemicellulose to obtain a greater release of sugars. The chemical pre-treatment was performed with sulfuric acid to 0.5 to 5% concentration w/v, with a liquid-solid ratio of 10:1 and 50:1, the radiation power at microwave 10% and 20%, and irradiation time 10 and 60 minutes. The optimum conditions found in the study were: 0.5% reactant concentration; liquid-solid ratio of 10:1; microwave radiation with a power of 10%; and 10 minutes irradiation time. The best treatment was morphologically characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM). And to perceive changes occurred, it was made an enzyme hydrolysis with commercial enzymes and after 72 hours fermented with Saccharomyces cerevisiae. At the end of hydrolysis, there were obtained 2.39 g L-1 of total reducing sugars. The results show that chemical pretreatment acid is effective for increasing the cellulose content, however, there was no delignification of the material, resulting in a low yield in the enzymatic hydrolysis (28% of conversion), however, exhibited 70% more conversion when compared to the hydrolysis of the crude material (16.5% conversion). Thus, the pretreatment appears as effective, but further studies are needed to achieve optimal hydrolysis process in guinea grass (Panicum maximum), in order to consider it an alternative source of lignocellulosic biomass for ethanol production to meet current demand
Keywords: Biomassa
Açúcares
Hidrólise
Biocombustíveis
Biomass
Sugars
Hydrolysis
Biofuels
metadata.dc.subject.cnpq: CIENCIAS AGRARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Instituto Federal Goiano
metadata.dc.publisher.initials: IF Goiano
metadata.dc.publisher.department: Campus Rio Verde
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Agroquímica
Citation: SILVA, Taís Lima da. Uso da radiação de micro-ondas no pré-tratamento ácido para produção de etanol lignocelulósico de capim colonião (Panicum maximum). 2015. 44 f. Dissertação (Mestrado em Agroquímica)— Instituto Federal Goiano, Campus Rio Verde, 2015.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ifgoiano.edu.br/handle/prefix/65
Issue Date: 12-Aug-2015
Appears in Collections:Mestrado em Agroquímica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2017-04-03-03-09-03USO DA RADIAÇÃO Taís Lima da Silva.pdf1,22 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.