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Etanol celulósico a partir da palha e do palhiço de cana-de-açúcar: pré-tratamentos e conversão biotecnológica não convencionais

Processo: 13/18831-6
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Vigência (Início): 14 de abril de 2014
Vigência (Término): 13 de janeiro de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
Pesquisador responsável:Adilson Roberto Gonçalves
Beneficiário:Naila Ribeiro Mori
Supervisor no Exterior: Renata Bura
Instituição-sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of Washington, Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:10/20395-1 - Etanol celulósico a partir da palha e do palhiço de cana-de-açúcar: pré-tratamentos e conversão biotecnológica não convencionais, BP.DD
Assunto(s):Hidrólise enzimática   Biomassa   Etanol

Resumo

O objetivo principal do trabalho é estudar e desenvolver uma via de obtenção de etanol a partir de palha e de palhiço de cana-de-açúcar, visando à grande disponibilidade desses resíduos devido à mecanização da colheita. Primeiramente, a palha e o palhiço de cana-de-açúcar serão pré-tratados para separar os seus constituintes lignocelulósicos e, consequentemente, facilitar a etapa hidrolítica posterior. Serão estudados três métodos de pré-tratamentos: o hidrotérmico (método classificado como quase convencional e ainda pouco estudado), ultrassom e radiação gama os quais são métodos não convencionais de separação das frações lignocelulósicas, bem como a combinação destes com o intuito de determinar a melhor condição para a obtenção de celulose para produção de etanol. Toda essa etapa de investigação de pré-tratamentos será monitorada por análise de caracterização química do material in natura e pré-tratado. Palha e palhiço in natura também serão submetidos aos experimentos de hidrólise para comparação e avaliação da extensão e eficácia dos pré-tratamentos propostos e suas combinações. Após a etapa de pré-tratamento, o material será hidrolisado com celulase comercial. Entretanto, para reduzir ou eliminar o efeito de inibição da celulase pela lignina, uma etapa de extração alcalina de lignina previamente à de hidrólise será realizada em condições previamente otimizadas. Além disso, será estudado o efeito de cada etapa do processo em cada fração que constitui o palhiço (casca, topo, folha, etc.) para avaliar melhor o que ocorre com essas diferentes estruturas quando submetidas à pré-tratamentos e hidrólise enzimática com o objetivo de elucidar, por meio de estudos químicos, os modos e mecanismos de interação entre o material lignocelulósico e os reagentes, enzimas e condições adotadas no processamento de etanol celulósico. A partir destes estudos pretende-se propor uma rota efetiva para obtenção de bioetanol. (AU)