Banca de QUALIFICAÇÃO: BEATRIZ MENEGHETTI COSTA DE ARAÚJO

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : BEATRIZ MENEGHETTI COSTA DE ARAÚJO
DATA : 30/06/2023
HORA: 09:00
LOCAL: Via Google Meet
TÍTULO:

VALORIZAÇÃO DA FIBRA DE COCO VERDE PARA PRODUÇÃO DE LIGNOSULFONATO E ETANOL DE SEGUNDA GERAÇÃO

PALAVRAS-CHAVES:

biomassa lignocelulósica, lignosulfonato, coco verde, lignina, etanol

PÁGINAS: 91
RESUMO:

O cultivo do coco verde, está presente em diversos estados do Brasil. Entretanto, apesar da variedade de produtos oriundos do coco, aproximadamente 80-85% se torna resíduo, que ao ser descartado de forma inadequada provoca problemas ambientais, mas que apresenta um grande potencial de utilização como biomassa lignocelulósica, sendo composta, principalmente, de celulose, hemicelulose e lignina. Ao ser pré-tratada para remover parte da lignina (deslignificar) da matriz celulósica, a biomassa tem sua recalcitrância reduzida, permitindo assim, o acesso das enzimas celulolíticas aos polissacarídeos de interesse que serão convertidos em açúcares fermentescíveis, e posteriormente, em etanol de segunda geração. Destaca-se que a remoção de lignina no pré-tratamento não é total, podendo causar uma adsorção não-produtiva nas enzimas utilizadas na hidrólise, reduzindo seu acesso aos polissacarídeos, e diminuindo a conversão celulósica em açúcares. Uma alternativa é a adição de surfactantes que promovem uma estabilidade conformacional e estabilização das forças eletrostáticas de repulsão entre a enzima e a lignina. Nesse contexto, o presente estudo avaliou tanto a produção de etanol como do surfactante lignosulfonato (LS), um produto de valor agregado obtido a partir do reaproveitamento da lignina extraída. Assim, foi estudada a produção de açúcares em hidrólise enzimática variando a concentração de biomassa e a carga de enzimas, após os pré-tratamentos com hidróxido de sódio 2,0% (m/v) (ensaio D) e combinado (explosão a vapor a 210ºC, 10 minutos e 20 bar, seguido do tratamento com hidróxido de sódio 2,0%) (ensaio E). Em seguida, foi avaliada a produção etanólica para ambos os ensaios, variando a carga de sólidos e de enzimas, além das estratégias de sacarificação e fermentação simultâneas (SSF) e semi-simultâneas (SSSF). No trabalho, o lignosulfonato produzido a partir de uma sulfometilação da lignina foi adicionado na hidrólise enzimática da biomassa advinda do pré-tratamento combinado, a fim de se avaliar o seu efeito no rendimento de açúcares. Na hidrólise enzimática, o aumento da carga de sólidos demonstrou um aumento significativo na concentração de glicose obtida para ambos os ensaios, porém, a variação da carga enzimática estatisticamente não foi significativa, apenas para o ensaio E, a 15% de sólidos, com 15 FPU/g (>34 g/L) e 20 FPU/g (>31 g/L). Na fermentação, a mudança na estratégia fermentativa não indicou variação significativa na produção de etanol para o ensaio D, nem a variação da carga enzimática, podendo indicar um excesso de adsorção não produtiva na enzima, pela alta taxa de retenção de lignina após o tratamento (em torno de 44%). Por sua vez, para o ensaio E, o aumento da carga enzimática aumentou de maneira significativa a concentração de etanol produzida. Além disso, a mudança de estratégia de SSF (a 20 FPU/g) para SSSF (a 15 FPU/g) demonstrou um aumento em torno de 40% na concentração de etanol obtida, enquanto reduziu cerca de 25% de enzima utilizada. Em relação aos lignosulfonatos, as análises de FTIR corroboraram a eficiência do processo de sulfometilação para sulfonação dos grupos aromáticos da lignina. Quanto a sua adição na hidrólise enzimática, para uma concentração de 0,5 g/L (1% m/m de biomassa), demonstrou um aumento de 30% na conversão celulósica. Portanto, os resultados indicam que o aumento da quantidade de sólidos na hidrólise enzimática aumenta a conversão celulósica, mas nem sempre o aumento da carga enzimática se faz necessário. Além disso, verificou-se que a mudança de estratégia fermentativa, em alguns casos, permite a redução da quantidade de enzima cormecial usada, ainda aumentando a produção de etanol no processo. Ademais, o lignosulfonato é eficiente na redução da adsorção não-produtiva da lignina na enzima, durante o processo de hidrólise enzimática. 

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1346198 - EVERALDO SILVINO DOS SANTOS
Interno - 3304882 - CARLOS EDUARDO DE ARAÚJO PADILHA
Externo ao Programa - 027.194.253-38 - SÉRGIO DANTAS DE OLIVEIRA JÚNIOR
Externo à Instituição - PEDRO FERREIRA DE SOUZA FILHO - UFPE