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Novas perspectivas para uma biorrefinaria de cana-de-açúcar no Brasil (2016)

  • Authors:
  • Autor USP: NOVO, LÍSIAS PEREIRA - IQSC
  • Unidade: IQSC
  • Subjects: FÍSICO-QUÍMICA ORGÂNICA; CANA-DE-AÇÚCAR; QUÍMICA VERDE
  • Language: Português
  • Abstract: Nas últimas décadas observou-se tanto o crescimento das preocupações ambientais e de sustentabilidade. Neste contexto, surgiu o conceito de biorrefinaria. No Brasil, uma das principais lavouras agroindustriais é a produção de cana-de-açúcar. A indústria sucroalcooleira já atua como um modelo de biorrefinaria tendo a possibilidade de produção de açúcar de etanol e ainda de energia elétrica. Contudo, existe grande potencialidade de produtos de originários de biomassa vegetal. Alguns exemplos das potencialidades são: (i) a utilização dos açúcares da fração polissacarídica para produção de etanol; (ii) produção de polpa e papel; (iii) produção de nanomateriais entre outras. Assim, este trabalho se propõe a buscar e aplicar tecnologias e processos voltados a utilização da cana-de-açúcar para a obtenção de produtos variados. O primeiro processo utilizado é a separação das frações casca e miolo da cana-de-açúcar: na casca existe uma baixa quantidade de células de armazenamento de açúcar e uma maior proporção de fibras estruturais ademais, da epiderme extrai-se a cera; na fração miolo concentra-se a maior parte do caldo rico em sacarose, pela elevada quantidade de células de parênquima. Visando elevar a concentração de sacarídeos para a produção de etanol estudou-se a realização de um processo hidrotérmico usando o próprio suco da cana-de-açúcar para a extração de açúcares da fração de hemiceluloses. Observou-se que para a reação hidrotérmica em meio neutro na faixa de temperaturas estudada (110 a 130°C) cerca de 95% dos sacarídeos são conservados. Contudo, nestas condições reacionais a preservação de massa de hemiceluloses também se mantém nesta faixa, assim verificou-se que o uso de um catalizador ácido permitiria uma conservação de sacarídeos similar e aceleraria a reação de remoção de hemicelulosesUsando processos similares aos usados na indústria de papel e celulose obteve-se dois materiais celulósicos das frações casca e miolo de cana-de-açúcar com características físico-mecânicas diferenciadas. Apesar do maior teor de células de parênquima no miolo original, observou-se que o papel desta fração apresentou resultados promissores com propriedades similares ao de papeis comerciais. A partir destas polpas, obteve-se dois materiais celulósicos nanofibrilados distintos, sendo o material da casca dúctil e o de miolo mais rígido (maior módulo de Young) e ao mesmo tempo mais frágil (menor alongamento para a ruptura). Verificou-se ainda que a partir dessas polpas celulósicas pode-se produzir nanocristais de celulose II usando um processo de hidrólise e solubilização com ácido sulfúrico seguido de reprecipitação. Desenvolveu-se o processo de produção de nanocristais de celulose I usando água subcrítica associado ou não a CO2. Este processo tem o potencial de substituir a atual produção de nanocristais de celulose visto que neste utiliza-se somente água (com ou sem CO2) para promover a hidrólise em oposição ao método clássico que usa elevadas concentrações de ácido sulfúrico permitindo uma economia financeira e produzindo menor volume de resíduos
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 10.06.2016
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      NOVO, Lísias Pereira; CURVELO, Antônio Aprígio da Silva. Novas perspectivas para uma biorrefinaria de cana-de-açúcar no Brasil. 2016.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-12082016-090114/publico/LisiasPereiraNovorevisado.pdf >.
    • APA

      Novo, L. P., & Curvelo, A. A. da S. (2016). Novas perspectivas para uma biorrefinaria de cana-de-açúcar no Brasil. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-12082016-090114/publico/LisiasPereiraNovorevisado.pdf
    • NLM

      Novo LP, Curvelo AA da S. Novas perspectivas para uma biorrefinaria de cana-de-açúcar no Brasil [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-12082016-090114/publico/LisiasPereiraNovorevisado.pdf
    • Vancouver

      Novo LP, Curvelo AA da S. Novas perspectivas para uma biorrefinaria de cana-de-açúcar no Brasil [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-12082016-090114/publico/LisiasPereiraNovorevisado.pdf


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