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Title: Estudo da obtenção de açúcares a partir da hidrólise da celulose presente em papelão para produção de etanol
Authors: Silva, Erickson Soares da
Policarpo, Giovanna Pereira
Antonio, Luccas Mori
Palma, Marcela Sales
Advisor: Santos, Ronaldo Gonçalves dos
Issue Date: 10-Dec-2021
Abstract: Biocombustíveis são fontes renováveis de energia consolidadas atualmente frente as metas de redução de emissão de gases do efeito estufa, mitigando efeitos negativos do uso de combustíveis fósseis. Um promissor biocombustível de segunda geração é o etanol celulósico, obtido através da quebra da cadeia da celulose que resulta em glicose e submetida, posteriormente, à fermentação. O desenvolvimento de tecnologias de produção de bioetanol de materiais lignocelulósicos é favorável devido às diversas vantagens do uso da biomassa residual para produção de etanol de segunda geração. Neste trabalho, resíduos de papelão gerados nas atividades de transporte e logística foram hidrolisados quimicamente em um sistema de refluxo com solução 10% e 35% em massa de H2SO4 por 6 horas e 4 horas, respectivamente, a 100 °C de modo a testar seu potencial como fonte de açúcar. Esses materiais podem ser convertidos em especialidades químicas de alto valor agregado, como ácidos orgânicos. Os resultados mostraram que a taxa de conversão da matéria prima em açúcares totais, sem o uso dos líquidos iônicos nas etapas ácidas, resultou na concentração de 6,09 g/L utilizando o ácido a 10 %; porém utilizando o ácido a 35%, a concentração de açúcares totais obtida foi 0,85 g/L. Com o uso de líquido iônico, os resultados nas hidrólises foram 6,56 g/L e 5,68 g/L respectivamente, indicando que a hidrólise química pode ser usada como método para decompor resíduos de papelão, especialmente se forem utilizadas condições operacionais mais rigorosas e que o uso dos líquidos iônicos favorece essa obtenção, principalmente em condições mais extremas. Dessa forma, os resíduos de papelão podem ser considerados matéria prima promissora para a produção de biocombustiveis a partir dos açúcares gerados.
Biofuels are renewable energy sources currently consolidated in the face of greenhouse gas emission reduction targets, mitigating negative effects of fossil fuel use. A promising second­generation biofuel is cellulosic ethanol, obtained by breaking down the cellulose chain resulting in glucose and subsequently undergoing fermentation. The development of bioethanol production technologies from lignocellulosic materials is favorable due to the several advantages of using waste biomass to produce second­generation ethanol. In this work, cardboard waste generated in transportation and logistics activities was chemically hydrolyzed in a reflux system with 10 % and 35 % H2SO4 solution by mass for 6 hours and 4 hours, respectively, at 100°C in order to test its potential as a sugar source. These materials can be converted into high value­added specialty chemicals, such as organic acids. The results showed that the conversion rate of the raw material into total sugars without the use of ionic liquids in the acid steps resulted in a concentration of 6.09 g/L using the 10 % acid, but using the 35 % acid, the concentration of total sugars obtained was 0.85 g/L. With the use of ionic liquid, the results in the hydrolysis were 6.56 g/L and 5.68 g/L respectively, indicating that chemical hydrolysis can be used as a method to decompose cardboard waste, especially if more stringent operating conditions are used and that the use of ionic liquids favors this achievement, especially in more extreme conditions. Therefore, paperboard can be considered as a promising feedstock for biofuel production from the generated sugars.
Keywords: etanol
hidrólise
biocombustíveis
resíduos de papelão
lignocelulose
ethanol
hydrolyses
paperboard waste
lignocellulose
biofuel
Access Type: Restrito
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