Fábrica de fertilizantes nitrogenados e produção de etanol no norte fluminense

Consultoria Legislativa - Area XII - Recursos Minerais, Hídricos e Regional.

Produção de açúcares a partir da palha de cana-de-açúcar para a produção de etanol

A crescente demanda por tecnologias que produzam biocombustíveis de maneira sustentável vem incentivando a utilização de diversos materiais lignocelulósicos para tal finalidade. O objetivo deste trabalho foi comparar o potencial de produção de açúcares (glicose e xilose) da palha e do bagaço de cana-de-açúcar. Inicialmente, as duas biomassas foram caracterizadas, mostrando percentuais muito similares de celulose e hemicelulose (42,1% e 22,6% para o bagaço e 39,2% e 22,7% para a palha, respectivamente). Isto evidencia potenciais similares de produção de açúcares. Posteriormente, foram realizados experimentos em laboratório para comparar os resultados de rendimento de xilose e produção de furfural após as reações de hidrólise ácida das duas biomassas, com o intuito de verificar se este processo, comumente utilizado para o bagaço, pode ser utilizado para a palha. As variáveis que foram avaliadas foram a concentração de ácido (0,5-3,0%m/m), o tempo reacional (15-60min) e a relação sólido-líquido (RSL - 0,1-0,2m/m). Concentrações de 42,72g/L e de 41,31g/L de xilose foram encontradas para a palha e para o bagaço, respectivamente, alcançando rendimentos de xilose superiores a 80%, em reações em laboratório. Também foram realizados ensaios de hidrólise ácida em planta piloto e de hidrólise enzimática em laboratório para avaliar os resultados de rendimento de glicose da palha. Os resultados de rendimento de xilose e produção de inibidores para estas reações foram avaliados e comparados com os dados obtidos em laboratório. Concentrações de 35,2g/Lde xilose e de 27,3g/L de glicose foram encontradas para a palha, alcançando rendimentos de xilose próximos a 100% e de glicose superiores a 64%, em reações de pré-tratamento em planta piloto e em reações de hidrólise enzimática em laboratório. Os resultados evidenciaram que as variáveis concentração de ácido e relação sólido:líquido são as mais influenciam na produção de xilose e glicose

SORGO sacarino: alternativa para a produção de etanol.

2010

A importância da lignina para a produção de etanol de Segunda geração.

2010

Produção de etanol: uma opção para aproveitamento de resíduos gerados nas indústrias de reciclagem de papel.

2015

Cooperação internacional na produção de etanol : limites e oportunidades

Após a entrada em vigor do Protocolo de Kyoto em 2005 e a divulgação dos relatórios do IPCC sobre as mudanças climáticas, em 2007, muitos países passaram a buscar formas de produzir fontes alternativas de energia na tentativa de diminuir suas emissões de gases de efeito estufa. Por outro lado, a tentativa de alguns países de serem menos dependentes do petróleo e consolidarem políticas de segurança energética foi também um fator que contribuiu significativamente para a produção e consumo de fontes renováveis. Assim, a produção e a demanda de biocombustíveis apresentam-se como alternativa para o cumprimento de ambos os objetivos: redução de emissões e segurança energética. Quando analisamos custo de produção, produção por hectare, balanço energético e redução na emissão de gases de efeito estufa, a cana-de-açúcar apresenta-se como a matéria-prima mais competitiva para a produção de etanol. Entretanto, nem todos os países possuem tecnologia, condições agroclimáticas, estabilidade política para a produção dessa cultura. Este trabalho tem o objetivo de identificar as condições climáticas, socioeconômicas e políticas de países e sub-regiões localizados na zona intertropical, de modo a facilitar a disseminação da produção de etanol por meio da cooperação internacional. No entanto, havendo condições agroclimáticas em um país, isso seria suficiente para implementar sistemas de produção de cana-de-açúcar? Conforme veremos na hipótese apresentada, uma análise política e socioeconômica é necessária a fim de avaliar a situação do Estado de Direito dos Estados pretendentes à produção de cana. Para aqueles países em condições do seu cultivo, a pesquisa demonstra cooperação internacional como um dos meios para adquirir assistência técnica, transferência de tecnologia e disseminar os benefícios socioeconômicos e ambientais do etanol em outros países. Tornar o etanol uma commodity também é uma das maneiras de difundir o mercado do produto no mundo. Entretanto, como veremos, a commoditização do etanol está, adicionalmente, sujeita a fatores técnicos, políticos e econômicos. Por fim, pretende-se demonstrar que a disseminação global do etanol não depende apenas da produção em diversos países e da commoditização do produto, mas também da eliminação de barreiras tarifárias e não tarifárias impostas no comércio internacional.

Palma forrageira (Opuntia ficus indica e Nopalea cochenillifera) como matéria-prima para produção de etanol celulósico e enzimas celulolíticas

The need for new sources of energy and the concern about the environment have pushed the search for renewable energy sources such as ethanol. The use of lignocellulosic biomass as substrate appears as an important alternative because of the abundance of this raw material and for it does not compete with food production. However, the process still meets difficulties of implementation, including the cost for production of enzymes that degrade cellulose to fermentable sugars. The aim of this study was to evaluate the behavior of the species of cactus pear Opuntia ficus indica and Nopalea cochenillifera, commonly found in northeastern Brazil, as raw materials for the production of: 1) cellulosic ethanol by simultaneous saccharification and fermentation (SSF) process, using two different strains of Saccharomyces cerevisiae (PE-2 and LNF CA-11), and 2) cellulolytic enzymes by semi-solid state fermentation (SSSF) using the filamentous fungus Penicillium chrysogenum. Before alcoholic fermentation process, the material was conditioned and pretreated by three different strategies: alkaline hydrogen peroxide, alkaline using NaOH and acid using H2SO4 followed by alkaline delignification with NaOH. Analysis of composition, crystallinity and enzymatic digestibility were carried out with the material before and after pretreatment. In addition, scanning electron microscopy images were used to compare qualitatively the material and observe the effects of pretreatments. An experimental design 2² with triplicate at the central point was used to evaluate the influence of temperature (30, 40 and 45 °C) and the initial charge of substrate (3, 4 and 5% cellulose) in the SSF process using the material obtained through the best condition and testing both strains of S. cerevisiae, one of them flocculent (LNF CA-11). For cellulase production, the filamentous fungus P. chrysogenum was tested with N. cochenillifera in the raw condition (without pretreatment) and pretrated hydrothermically, varying the pH of the fermentative medium (3, 5 and 7). The characterization of cactus pear resulted in 31.55% cellulose, 17.12% hemicellulose and 10.25% lignin for N. cochenillifera and 34.86% cellulose, 19.97% hemicellulose and 15.72% lignin for O. ficus indica. It has also been determined, to N. cochenillifera and O. ficus indica, the content of pectin (5.44% and 5.55% of calcium pectate, respectively), extractives (26.90% and 9.69%, respectively) and ashes (5.40% and 5.95%). Pretreatment using alkaline hydrogen peroxide resulted in the best cellulose recovery results (86.16% for N. cochenillifera and 93.59% for O. ficus indica) and delignification (48.79% and 23.84% for N. cochenillifera and O. ficus indica, respectively). This pretreatment was also the only one which did not increase the crystallinity index of the samples, in the case of O. ficus indica. However, when analyzing the enzymatic digestibility of cellulose, alkali pretreatment was the one which showed the best yields and therefore it was chosen for the tests in SSF. The experiments showed higher yield of conversion of cellulose to ethanol by PE-2 strain using the pretreated N. cochenillifera (93.81%) at 40 °C using 4% initial charge of cellulose. N. cochenillifera gave better yields than O. ficus indica and PE-2 strain showed better performance than CA-11. N. cochenillifera proved to be a substrate that can be used in the SSSF for enzymes production, reaching values of 1.00 U/g of CMCase and 0.85 FPU/g. The pretreatment was not effective to increase the enzymatic activity values

Análise energética de sistemas de produção de etanol de mandioca (Manihot esculenta Crantz)

This work aimed to analyze the energetic consumption of the etanol production system, using the cassava as carbohidrates source. The researches were carried out from the field in the mid region of Paranapanema river, São Paulo state, during the period January to December, 2007. The energy consumption referring to the phases of crop production and industrial processing were appraised. It was verified that the total energetic cost of the crop production corresponded to 9,528.33 MJ ha(-1), and the most onerous item was the inputs (35.72%). In the industrial step, the energetic consumption was equivalent to 2,208.28 MJ t(-1). The operations of hydrolysis/saccharification/treatment of the juice represented 56.72% of the total energetic expenditure. The cassava crop presented an energetic cost of 1.54 MJ L-1 in relation to the etanol produced in the main agronomic operations crop production, and 11.76 MJ L-1 in the industrial processing. The energy efficiency observed in the cultivation and industrialization of the cassava was of 1.76.

Avaliação energética da produção de etanol utilizando como matéria-prima a cana-de-açúcar

This research analyzed the energetic consumption of the etanol, using as raw-material sugar cane. The searches were carried out from the field in the Midle Paranapanema River Region, São Paulo state, in the period from January to December 2007. The referring energy consumption from the crop production phase and industrial processing were evaluated. It was verified that the total energetic cost of the crop production corresponded to 14370.9MJ ha(-1), and the most onerous item was the inputs (50.4%). In the industrial step, the energetic consumption was equivalent to 1,641.56MJ t(-1), The 'hydrolysis, saccharification and broth treatment operations' represented 71.72% of the total energetic expenditure. It was also observed an energetic cost of 2.0MJ L(-1) in relation to the etanol produced in the main crop production operations, and 19.4MJ L(-1) in the industrial processing. The energy efficiency observed in the crop production and industrialization were of 1.1.

Efeitos de parâmetros de fermentação na produção de etanol a partir de resíduo líquido da industrialização da mandioca (manipueira)

Effect of fermentation parameters on ethanol production from cassava liquid residue (manipueira). "Manipueira", a liquid residue from the processing of cassava starch and flour, has recognized high pollution potential. Aiming at a possible use of "manipueira" as raw material for ethanol production, this study aimed to evaluate the effect of the percentage of inoculated yeast and fermentation temperature on the chromatographic profile of the components of wine of "manipueira". The residue was characterized for starch and sugar content, as well as pH and total acidity. The residue was hydrolyzed by the action of enzymes Termamyl 120 L and AMG 300 L. The hydrolysate obtained was fermented under different experimental conditions. A factorial central composite design (2(2)) with two independent variables and the response surface methodology were used to evaluate the results. The results showed a significant effect of variable parameters on the components of wine. The conditions of low fermentation temperature and lower percentages of inoculated yeast were the most appropriate to obtain ethanol from "manipueira".

Avaliação da celulase e pectinase como enzimas complementares, no processo de hidrólise-sacarificação do farelo de mandioca para produção de etanol

Neste trabalho objetivou-se avaliar o uso de enzimas complementares no processo enzimático de hidrólise e sacarificação para a produção de etanol a partir do resíduo fibroso das fecularias. Os resultados obtidos demonstraram que 63,42% do amido foram hidrolisados no tratamento em que não se utilizaram enzimas complementares. No tratamento com as duas enzimas complementares foram hidrolisados 89,55%, no tratamento com celulase 65,42% e no tratamento com pectinase 88,73%. A prensagem do resíduo após o processo de hidrólise e sacarificação mostrou-se eficiente, ficando 10,43% do total de açúcares obtidos retidos no resíduo fibroso final. Portanto, o tratamento em que se utilizou a pectinase como enzima complementar na hidrólise foi o melhor. A celulase não apresentou efeito significativo no rendimento do processo.

Aproveitamento do resíduo da produção de etanol a partir de farelo de mandioca, como fonte de fibras dietéticas

O presente trabalho teve por objetivo analisar resíduos do farelo de mandioca resultantes de processos de hidrólise enzimática para obtenção de etanol; visando o aproveitamento destes como fonte de fibras dietéticas. Foram realizados quatro ensaios enzimáticos utilizando as enzimas amilolíticas, a-amilase e amiloglucosidase, complementadas ou não com celulase e/ou pectinase. Os resíduos foram caracterizados quanto à composição centesimal, pH, acidez, perfil de açúcares e quanto às fibras (FDA, FDN, celulose, hemicelulose, lignina, açúcares neutros). Realizou-se também a análise microscópica dos resíduos. Pelos resultados obtidos na caracterização dos resíduos calculou-se a energia metabolizável aparente (EM). Observou-se que independente do ensaio enzimático todos os resíduos podem ser usados como fonte de fibras insolúveis. Os resíduos resultantes dos ensaios com pectinase apresentaram uma proporção aproximada de 1:1:1 de amido, fibras e açúcares, sendo a glicose o açúcar majoritário, e com energia metabolizável aparente de cerca de 2,6 kcal/g. Já os resíduos, onde não se utilizou a pectinase a proporção foi de 2:1:1 aproximadamente e a energia 3,1 kcal/g. A análise microscópica dos resíduos mostrou a presença de amido não hidrolisado preso às células em todos os ensaios enzimáticos sendo que, nos resíduos dos ensaios com pectinase a quantidade observada foi bem inferior aos demais. Uma possível alternativa para diminuir o valor calórico dos resíduos seria a lavagem com água após a prensagem para extração do hidrolisado para fermentação.