PPGBIO - Mestrado em Biocombustíveis (Dissertações)

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    Codigestão anaeróbia de vinhaça de etanol e bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado biologicamente por ensilagem: um estudo da produção de biogás
    (UFVJM, 2022) Dayrell, Ludimila Rodrigues; Nelson, David Lee; Reis, Arlete Barbosa dos; Benassi, Vivian Machado; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Nelson, David Lee; Santos, Sandro Luiz Barbosa dos; Meira Pires, Juliana Rocha de
    A emissão de Gases do Efeito Estufa (GEEs) contribui significativamente com as mudanças climáticas. A necessidade de mitigar tais emissões impulsiona a busca por fontes alternativas de energia. O setor sucroalcooleiro é responsável pela produção de etanol, um dos biocombustíveis que contribui significativamente para a redução nas emissões de CO2 e representa um importante agronegócio no Brasil. Contudo, em sua cadeia produtiva são gerados resíduos que necessitam de tratamento e destinação adequados. Nesse contexto, esta pesquisa teve como objetivo avaliar a codigestão anaeróbia de vinhaça de etanol e bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado biologicamente por ensilagem, para geração de biogás e redução da toxicidade dessas biomassas. Após o pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar, foram observadas reduções médias de aproximadamente 15 % e 10 % nos teores de celulose e hemicelulose, o que representou um aumento de 48 % na produtividade média de biogás dos sistemas alimentados com vinhaça de etanol e silagens de bagaço umedecido com digestato e ensilado por períodos de 30 e 60 dias, além da redução de 80 % na demanda química de oxigênio, observou-se também que a relação média de carbono:nitrogênio nos sistemas em codigestão foi de 29:1, enquanto foi de 45:1 nos biodigestores alimentados com silagem e de 17:1, quando alimentados com vinhaça. Então, podemos concluir que embora o pré-tratamento de biomassas lignocelulósicas por ensilagem seja brando, em codigestão com a vinhaça de etanol obteve-se maior rendimento de biogás, corroborando com o ideal de sustentabilidade da cadeia sucroalcooleira do Brasil e redução das emissões dos GEE’s.
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    Fermentação alcoólica de hidrolisado ácido obtido da torta de girassol utilizando as linhagens Galactomyces geotrichum UFVJM-R10 e Candida akabanensis UFVJM-R131
    (UFVJM, 2017) Matos, Jéssica Pereira de; Pantoja, Lílian de Araújo; Santos, Alexandre Soares dos; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Pantoja, Lílian de Araújo; Vanzéla, Ana Paula de Figueiredo Conte; Melo, Verônica Ferreira; Veloso, Ronnie Von dos Santos
    Na produção do bioetanol lignocelulósico, as hexoses provenientes da celulose são fermentadas a etanol por muitos micro-organismos que ocorrem naturalmente. Entretanto, as pentoses, provenientes da hidrólise da hemicelulose, como xilose e arabinose, são fermentadas a etanol por poucas espécies selvagens conhecidas e com baixos rendimentos. Há, portanto, necessidade de seleção de estirpes de leveduras que sejam capazes de fermentar pentoses e glicose conjuntamente e de forma eficiente. Neste estudo, duas linhagens de leveduras, Candida akabanensis UFVJM-R131 e Galactomyces geotrichum UFVJM-R10, foram avaliadas na fermentação alcoólica da fração hemicelulósica de torta de girassol solubilizada por hidrólise com ácido diluído. A hidrólise da hemicelulose foi realizada misturando-se 31% de biomassa seca em solução de H2SO4 a 6%, que foi mantida por 38 minutos a temperatura de 121°C a 1 atm. A caracterização cromatográfica do hidrolisado obtido revelou a existência de glicose (7,57 g L-1), xilose (19,53 g L-1) e arabinose (8,85 g L- 1), além de 5-hidroximetilfurfural (0,71 g L-1), furfural (0,05 g L-1) e ácido acético (5,27 g L- 1). Ambas as leveduras mostraram-se capazes de produzir etanol a partir do hidrolisado ácido da torta de girassol. Os processos conduzidos com as leveduras G. geotrichum UFVJM-R10 e C. akabanensis UFVJM-R131 apresentaram valores de YP/S de 0,29 e 0,27 g etanol g-1 açúcares, respectivamente. As quantidades dos inibidores identificados no hidrolisado não afetaram a eficiência da fermentação alcoólica. A suplementação do hidrolisado com fontes de nitrogênio e minerais aumentou a taxa de consumo da xilose e da arabinose. Os resultados obtidos permitiram concluir que as linhagens G. geotrichum UFVJM-R10 e C. akabanensis UFVJMR131 possuem potencial para a produção de bioetanol a partir da fração hemicelulósica de biomassas vegetais.