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Tipo do documento: Dissertação
Title: Aproveitamento da biomassa residual urbana para síntese de bioetanol
Other Titles: Utilization of urban waste biomass to bioethanol synthesis
Autor: Oliveira, Fabieli Aparecida de 
Primeiro orientador: Bariccatti, Reinaldo Aparecido
Primeiro membro da banca: Bariccatti, Reinaldo Aparecido
Segundo membro da banca: Lindino, Cleber Antonio
Terceiro membro da banca: Rodrigues, Maria Luiza Fernandes
Quarto membro da banca: Silva, Edson Antônio da
Resumo: A escassez de combustíveis fósseis e a conscientização ambiental mundial fazem com que novas alternativas energéticas sejam estudadas de modo a desenvolver tecnologias limpas de energia e nesta perspectiva os combustíveis renováveis ganham destaque, dentre eles o bioetanol ou etanol de segunda geração. A biomassa lignocelulósica compreende qualquer material de origem vegetal que dispõe de energia para ser processada, destacando-se pela presença de celulose e hemicelulose, fontes de carboidratos (pentoses e hexoses) que podem ser convertidas pela hidrólise ácida em açúcares fermentáveis para a produção de etanol. A produção de combustíveis a partir de biomassa permite a utilização de resíduos de áreas cultivadas e reduz a competição para o cultivo de alimentos. Além disso, durante o processo de crescimento a planta absorve o gás carbônico do ar, mantendo níveis equilibrados do mesmo na atmosfera. Com isso o uso de resíduos florestais urbanos (podas) vem a auxiliar na qualidade do ar e o mesmo tempo incentivar o reaproveitamento energético dos resíduos, diminuindo os impactos ambientais. Assim, através de podas de árvores urbanas verificar o potencial para produção de biocombustível no município de Santa Helena-PR. Para isso, foi realizada a coleta de amostras de podas de arvores urbanas, a secagem a 60ºC, a trituração das mesmas, seguida de hidrólise ácida em concentrações de 1 e 5% de H2SO4, ajuste de pH e na sequência fermentação com o microrganismo Saccharomyces cerevisiae de uso comercial. Para análise dos resultados foi utilizado espectro de absorção no infravermelho próximo, na região de 1600 a 1800 nm e avaliação de açúcares presentes na amostra pelo grau brix e método Fehling. Observou-se que as amostras hidrolisadas a 1% e sem tratamento hidrotérmico tiveram uma menor concentração de açúcares e consequentemente a produção de etanol foi baixa, inferior a 1% de etanol produzido, quando se compara as soluções 1% com tratamento hidrotémico. O meio foi eficiente para a fermentação, pois as bandas características (1600 a 1800 nm) foram identificadas nos espectros das amostras. As podas que foram submetidas a peneira de 42 mesh apresentaram maior liberação de açúcares e consequentemente de bioetanol. Quando comparado a eficiência da hidrólise, a realizada com 5% de ácido foi mais representativa tanto na liberação de açúcares fermentáveis, cerca de 11%, quanto na produção de etanol. Contudo, a quantidade de resíduos produzidos possui um potencial significativo para a produção de etanol, podendo chegar a uma produção de 153,900 litros de etanol durante os meses de junho, julho e agosto de 2015. O teor de carboidratos nas podas é significativo, e os resíduos produzidos ao final do processo também podem ser utilizado, aumentado a sua viabilidade. Novos estudos visando o aperfeiçoamento da técnica auxiliarão em uma maior produção e eficiência do processo.
Abstract: The scarcity of fossil fuels and global environmental awareness make new energy alternatives are studied in order to develop clean energy technologies and this perspective renewable fuels are highlighted, including bioethanol or second-generation ethanol. Lignocellulosic biomass includes any plant material that provides energy to be processed, especially by the presence of cellulose and hemicellulose carbohydrate sources (pentoses and hexoses) which can be converted by acidic hydrolysis into fermentable sugars to produce ethanol . The production of fuels from biomass allows the use of acreages of waste and reduces competition for food crops. Furthermore, during the growth process of the plant absorbs carbon dioxide from the air while maintaining balanced levels of it in the atmosphere. Thus the use of urban forest residues (pruning) is to assist in air quality and the same time encourage the reuse of waste energy, reducing environmental impacts. Thus, through pruning of urban trees to investigate the potential for biofuel production in the municipality of Santa Helena-PR. For this, the collection of urban tree pruning samples was performed, drying at 60 ° C, grinding the same, followed by acid hydrolysis at concentrations of 1 and 5% H2SO4, pH adjustment and following fermentation with the microorganism Saccharomyces cerevisiae commercial use. For data analysis was used absorption spectrum in the near infrared, in the region from 1600 to 1800 nm and evaluation of sugars present in the sample by the degree brix and Fehling method. It was observed that the samples hydrolyzed at 1% and no hydrothermal treatment had a lower concentration of sugars and consequently ethanol production was low, less than 1% of ethanol produced, as compared with the 1% solutions hydrothermic treatment. The medium was efficient in the fermentation, since characteristic bands (1600-1800 nm) were identified in samples of the spectra. The cuttings were subjected to 42-mesh sieve showed increased release of sugars and consequently bioethanol. When compared the efficiency of hydrolysis, carried out with 5% acid it is more representative of both the release fermentable sugars, about 11%, and in ethanol. However, the amount of waste produced has a significant potential for the production of ethanol, reaching a production of 153.900 liters of ethanol during the months of June, July and August 2015. The prunings in carbohydrate content is significant and waste produced at process end can also be used, increasing its feasibility. Further studies aimed at improving the technique will help in increased production and process efficiency.
Keywords: Biomassa
Hidrólise
Bioetanol
Biomass
Hydrolysis
Bioethanol
CNPq areas: ECOLOGIA::ECOLOGIA APLICADA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais
Campun: Toledo
Citation: OLLIVEIRA, Fabieli Aparecida de. Aproveitamento da biomassa residual urbana para síntese de bioetanol. 2016. 42 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2016.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/4092
Issue Date: 4-Apr-2016
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Ambientais (TOL)

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