Produção de etanol e pululana assistida por métodos não convencionais em biorrefinarias de bagaço de cana-de-açúcar: reatores de cavitação hidrodinâmica e emprego de luz visível de diferentes comprimentos de onda

Resumo

A viabilização de biorrefinarias de bagaço de cana-de-açúcar requer o estudo de alternativas inovadoras que apresentem potencial para melhoria do desempenho de etapas cruciais nos processos em desenvolvimento, em particular no pré-tratamento e nas etapas biológicas, como a fermentação. Realmente, o pré-tratamento corresponde a um gargalo persistente em biorrefinarias, e o desenvolvimento de reatores contínuos de cavitação hidrodinâmica é uma abordagem completamente nova. Neste projeto, propõe-se que sistemas de cavitação hidrodinâmica sejam empregados para o pré-tratamento alcalino de bagaço de cana-de-açúcar em reator contínuo. O reator em batelada disponível nos laboratórios do departamento de biotecnologia será empregado na otimização das condições de processo, incluindo a temperatura e o uso de diferentes tipos e concentrações de álcalis e diferentes configurações de placas de orifício. O sistema será então adaptado para uso em modo contínuo, incluindo um sistema de separação sólido/líquido. As condições de operação em modo contínuo serão então avaliadas e otimizadas. Em outra frente de trabalho, será avaliado o efeito do uso de luzes LED visíveis de diferentes comprimentos de onda, visando ao aumento de produtividade do processo ou à modificação da qualidade do produto obtido. Como modelos de estudo, foram selecionados como produtos o etanol e a pululana, este último um exopolissacarídeo de interesse das indústrias alimentícia e farmacêutica e cuja produção pode contribuir para a viabilidade global de uma biorrefinaria. Assim, o material pré-tratado será submetido à hidrólise enzimática e fermentações assistidas por luzes LED de diferentes cores serão conduzidas em frascos Erlenmeyer, avaliando-se o efeito do comprimento de onda e da luminância à qual o sistema está submetido. Após a otimização de variáveis de processo, testes em fotobiorreatores de bancada serão conduzidos visando-se à avaliação da possibilidade de escalonamento do sistema. Espera-se que a execução do projeto favoreça o desenvolvimento de tecnologia nacional aplicável a diferentes etapas de uma biorrefinaria, favorecendo assim o desenvolvimento de processos sustentáveis e ambientalmente amigáveis de interesse econômico e social. (AU)