Produção de álcool etílico utilizando como matérias primas resíduos florestais e agrícolas

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Bioenergia

Este trabalho teve como objectivo principal, o estudo dum processo químico para a produção denálcool etílico (bioetanol), a utilizar como aditivo nas gasolinas consumidas em Portugal no sector dos transportes. Como matéria prima foram utilizados resíduos florestais e agricolas. Amostras de madeira de eucalipto, pinheiro e misturas destas, constituiram os resíduos florestais utilizados. Como resíduos agricolas foram utilizadas cascas, polpa de maçâs e peras. A metedologia utilizada foi a seguinte: · Determinação da composição físico-química dos resíduos florestais; · Pré-hidrolise e hidrólise química dos residuos florestais e agricolas; · Fermentação em descontinuo dos substratos e misturas; · Avaliação do rendimento em etanol nos ensaios de fermentação; · Avaliação do rendimento em etanol numa unidade industrial; · Estudo da aplicação do etanol como aditivo de gasolinas consumidas em Portugal; · Avaliação dos custos de produção do etanol a partir de resíduos lenhocelulósicos; A composição química dos resíduos florestais variou ente os valores máximos e mínimos seguintes: Eucalipto: cinzas 0,2-0,4%, extractivos totais 3,0-9,3%, lenhina 19,8-26,5%, hemiceluloses 18,8- 19,0%, celulose 34,0%-40,6%. Pinheiro: cinzas 0,2-0,3%, extractivos totais 6,5-8,7%, lenhina 27,5-28,2%, hemiceluloses 9.8-19,1%, celulose 38,8-42,4% Amostras compósitas de eucalipto e pinheiro: cinzas 0,2-0,5%, extractivos totais 4,6-9,3%, lenhina 23,3-26,1%, hemicelulose 14,3-17,0%, celulose 38,0-41,0%. As pré-hidrolises e hidrolises dos materiais celulósicos foram efectuadas com ácido sulfurico a 30%(p/v) e 72% (p/v) respectivamente. A eficiência dos ensaios realizados variou entre 63% e 77%. A fermentação dos substratos foi efectuada em descontínuo e como agentes de fermentação foram utilizadas leveduras de padeiro (Saccharomyces cerevisiae). A eficiência dos ensaios realizados variou entre 60,1% e 72,5%, e os rendimentos obtidos foram respectivamente de 9,2, 7,6, 8,2, 6,2, e 3,6 ( kg de etanol/100kg) de matéria seca. A disponibilidade dos resíduos utilizados é uma realidade em Portugal. O seu aproveitamento de um modo sustentável, para o fim descrito, pode contribuir para a redução da nossa dependência energética e consequentemente para a redução das emissões de gases com efeito de estufa.