Intensificação de processos em biorrefinarias de lignocelulósicos integrando etapas de produção de etanol e xilitol a partir de bagaço de cana-de-açúcar em reator de leito fluidizado

Resumo

No presente projeto propõe-se avaliar a intensificação de processos pela utilização de um mesmo reator para obtenção de açúcares fermentescíveis a partir do bagaço de cana-de-açúcar e sua fermentação para a produção de biomoléculas de interesse, como etanol e xilitol. Será empregado reator de coluna operado em modo de leito fluidizado para realização, de forma sequencial, das etapas de pré-tratamento, hidrólise enzimática e fermentação, para produção de etanol ou xilitol. Diferentes condições de pré-tratamento alcalino e ácido de bagaço de cana-de-açúcar em reator de leito fluidizado serão avaliadas separadamente, sendo empregado planejamento estatístico de planejamento de experimentos para determinação de condições de cada processo. Posteriormente, será realizada individualmente sacarificação das frações remanescentes do bagaço de cana-de-açúcar correspondente as melhores condições para cada operação de pré-tratamento, visando ao aproveitamento das frações celulósicas e hemicelulósicas da biomassa no processos fermentativo. Após a sacarificação, utilizar-se-á a levedura S. shehatae UFMG 52.2, nativa fermentadora de açúcares C5 e C6 para produção de etanol, e a levedura C. guilliermondii FTI 20037, para obtenção de xilitol, ambas biomoléculas produzidos em processos separados. Visando um maior entendimento da mudança estrutural da biomassa entre as etapas de pré-tratameto da biomassa em reator de leito fluidizado, as frações da biomassa serão caracterizada estruturalmente utilizando técnicas físico-químicas, como MEV; Espectroscopia Raman, FTIR e FT-NIR. Com este projeto espera-se obter resultados que fortaleçam a tecnologia de processo de produção biotecnológica de etanol e xilitol a partir de bagaço de cana-de-açúcar em reator de leito fluidizado, estabelecendo variáveis importantes em um inovador processo fermentativo que venha contribuir no desenvolvimento de biorefinarias brasileiras.