Lignocellulosic biomass valorization: a study of plant biomass structure, composition, and enzymatic digestibility after being submitted to different pretreatment steps (2022)
- Authors:
- Autor USP: KANE, AISSATA OUSMANE - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/T.76.2022.tde-14022023-103652
- Subjects: BIOMASSA; HIDRÓLISE; MATERIAIS NANOESTRUTURADOS
- Keywords: Biomassa lignocelulósica; Cellulose nanofibers (CNF); Enzymatic hydrolysis; Hidrólise enzimática; Lignocellulosic biomass; Nanofibras de celulose; Pré-tratamento; Pretreatment
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A bioenergia tem sido proposta como uma forma de atender significativamente a demanda energética global e prevenir problemas ambientais, utilizando recursos energéticos renováveis. A valorização da biomassa lignocelulósica como matéria-prima renovável para a produção de bioetanol e biomaterial tem despertado muita atenção. No entanto, a transformação eficiente da biomassa lignocelulósica em açúcares fermentescíveis requer o desenvolvimento de estratégias e tecnologias para rupturas da biomassa lignocelulósica. A cana-de-açúcar é uma importante cultura agrícola produzida em vários países tropicais, notadamente no Brasil. Este trabalho investigou resíduos de cana-de-açúcar como potenciais matérias-primas para a produção de biocombustíveis e nano materiais de segunda geração. Diferentes configurações de pré-tratamentos de duas etapas foram aplicadas aos resíduos de cana-de-açúcar (SC, SCB, SCL) para produzir açúcares fermentáveis após hidrólise enzimática, bem como nanocelulose via hidrólise enzimática e desintegração mecânica do material rico em celulose. Os rendimentos de hidrólise enzimática de resíduos de cana-de-açúcar não tratados e pré-tratados foram determinados e correlacionados com alterações estruturais, morfológicas e de composição após os pré-tratamentos. No geral, após pré-tratamentos combinados, a convertibilidade enzimática foi altamente eficiente para todos os estudos (capítulo 4-6, atingindo mais de 97% para SCC após pré-tratamento ácido-alcalino(NaOH2%/H2SO42%), 91,2% para SCL ácido-alcalino (H2SO41% / NaOH1%), 99,57 % para bagaço de cana após LHW- sulfonação alcalina (H2O/Na2SO3+NaOH). Essa eficiência foi correlacionada com a remoção de partes amorfas de biomassa lignocelulósica, lignina e/ou hemicelulose, que também justificam a alta cristalinidade índices e tamanhos de cristalitos da biomassa pré-tratada. Um eficiente fracionamento do bagaço de cana-de-açúcar ocorreu durante o pré-tratamento alcalino com NaOH+H2O2, com máxima deslignificação. A etapa de hidrólise enzimática facilitou a desfibrilação da biomassa branqueada, e a sulfonação da biomassa branqueada melhorou sua digestibilidade enzimática. A introdução de superficiais no CNF promove suas funcionalizações e amplia seus campos de aplicação
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- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2022
- Data da defesa: 02.12.2022
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
KANE, Aissata Ousmane. Lignocellulosic biomass valorization: a study of plant biomass structure, composition, and enzymatic digestibility after being submitted to different pretreatment steps. 2022. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-14022023-103652/. Acesso em: 07 jun. 2025. -
APA
Kane, A. O. (2022). Lignocellulosic biomass valorization: a study of plant biomass structure, composition, and enzymatic digestibility after being submitted to different pretreatment steps (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-14022023-103652/ -
NLM
Kane AO. Lignocellulosic biomass valorization: a study of plant biomass structure, composition, and enzymatic digestibility after being submitted to different pretreatment steps [Internet]. 2022 ;[citado 2025 jun. 07 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-14022023-103652/ -
Vancouver
Kane AO. Lignocellulosic biomass valorization: a study of plant biomass structure, composition, and enzymatic digestibility after being submitted to different pretreatment steps [Internet]. 2022 ;[citado 2025 jun. 07 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-14022023-103652/ - Produção de nanocelulose: processo de isolamento da celulose através do pré-tratamento ácido - alcalino
- Production of fermentable sugars and nanolignins via liquid hot water and sulfonated pretreatment combinations aiming at the optimal enzymatic conversion of sugarcane bagasse
- Physical and chemical properties of acid and acid-alkaline pretreated culms of sugarcane and energy cane varieties grown in Argentina and their correlation with the efficiencies of enzymatic hydrolysis
- Evaluating the potential of culms from sugarcane and energy cane varieties grown in Argentina for second-generation ethanol production
- Enzyme-assisted production of cellulose nanofbers from bleached and bleached/sulfonated sugarcane bagasse: impact of sulfonation on nanocellulose properties and yields
- Combined liquid hot water and sulfonation pretreatment of sugarcane bagasse to maximize fermentable sugars production
- Leaves from four different sugarcane varieties as potential renewable feedstocks for second-generation ethanol production: pretreatments, chemical composition, physical structure, and enzymatic hydrolysis yields
- When the order matters: impacts of lignin removal and xylan conformation on the physical structure and enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.76.2022.tde-14022023-103652 (Fonte: oaDOI API)
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