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Teses de Doutorado Defendidas: 2012

Aproveitamento das Frações Sacarínea, Amilácea e Lignocelulósica do Sorgo Sacarino [Sorghum bicolor (L.) Moench] para a produção de Bioetanol.

Autora: Carolina Araújo Barcelos.
Orientador: Nei Pereira Jr.

Resumo

Dentre as diversas matérias-primas renováveis disponíveis para a produção de etanol, o sorgo sacarino apresenta-se como uma das opções mais promissoras devido à sua ampla adaptabilidade em diferentes tipos de clima e solo. Além disso, é a única cultura que fornece colmos e grãos que podem ser usados para a produção de etanol por via enzimática, e a biomassa excedente pode ser utilizada tanto na cogeração de energia, como para a produção de etanol denominado de segunda geração. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de bioetanol a partir das frações sacarínea, amilácea e lignocelulósica do sorgo sacarino.

Inicialmente, a hidrólise enzimática dos grãos de sorgo foi otimizada, através de técnicas de planejamento experimental e o hidrolisado, na condição ótima, foi utilizado para a obtenção de etanol, empregando uma linhagem industrial de Saccharomyces cerevisiae, resultando em uma concentração de etanol de 106,0 g.L-1. Da fração sacarínea (caldo do sorgo) foram produzidos 72,0 g.L-1 de etanol.

O bagaço do sorgo sacarino foi submetido a um pré-tratamento ácido para a remoção e hidrólise da hemicelulose e uma linhagem floculante de Scheffersomyces stipitis foi empregada para a avaliação da fermentabilidade do hidrolisado hemicelulósico, tendo o processo resultado em uma concentração de etanol de 30 g.L-1 em 23 h de fermentação.

O sólido resultante do pré-tratamento ácido foi submetido a uma etapa de extração alcalina para a remoção da lignina. Este material parcialmente deslignificado, denominado de celulignina parcialmente deslignificada (CPD), foi fortificado com nutrientes numa relação sólido/líquido de 1/3,33 g/mL e submetido ao processo de hidrólise enzimática e fermentação alcoólica simultâneas, resultando em uma concentração de etanol de 84,4 g.L-1 em 36 h de processo.

Desta forma, a partir da conversão das frações amilácea, sacarina e lignocelulósica do sorgo sacarino foi possível atingir a relação de aproximadamente 160 L de etanol/ton de sorgo sacarino, o que corresponde a 13.610 L de etanol/ha. Estes resultados indicam o uso desta cultura excepcional, a qual pode ser usada como principal matéria-prima para a produção de etanol em regiões com condições de solo e clima não favoráveis para o cultivo de cana-de-açúcar e como cultura complementar na entressafra do cultivo de cana.