PPGBIO - Doutorado em Biocombustíveis (Teses)
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Item Cultivo de crambe (Crambe abyssinica) adubado com lodo de esgoto e ecogessos: potencial para produção de biodiesel(UFVJM, 2019) Queiroz, Isabela Reis; Costa, Alexandre Sylvio Vieira da; Martins, Ernane Ronie; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Costa, Alexandre Sylvio Vieira da; Landa, Giovanni Guimarães; Almeida, Ivan Carlos Carreiro; Lopes, Aruana Rocha Barros; Almeida, Rafael AlvarengaO crescimento mundial da demanda energética somado a eminência de esgotamento do petróleo e consequências ambientais, causadas pela queima dos fósseis, tem estimulado a procura por energias renováveis como os biocombustíveis produzidos a partir matérias primas vegetais. Neste contexto, o crambe destaca-se por ser rico em triglicerídeos, e possuir características favoráveis como alta produtividade, baixos custos de produção e fácil manejo. O crescimento da área plantada tem gerado uma carência sobre as exigências nutricionais da cultura, o que incentiva a busca por novas metodologias de cultivo. Uma alternativa de fertilização do solo promissora e ambientalmente correta é utilização de lodo nos substratos. O emprego de resíduos na agricultura, tem se destacado mundialmente por viabilizar a reciclagem de nutrientes e promover melhorias físicas e químicas no solo. Portanto o presente trabalho teve como objetivos avaliar a viabilidade da utilização do lodo de esgoto e ecogessos (advindo dos resíduos do desmonte de bateria) na cultura do crambe e quantificar e caracterizar caracterizar o óleo extraído das sementes. O trabalho foi realizado no Instituto de Ciências Agrárias, da Universidade Federal de Minas Gerais, campus Montes Claros. Os experimentos foram instalados em delineamento estatístico inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5x2+2; sendo cinco doses de lodo de esgoto (0, 5, 10, 15 e 20 toneladas por hectare), dois ecogessos (calcitico 1 e dolomitico 2) e dois tratamentos adicionais (adubação convencional mais ecogesso 1 e adubação convencional mais ecogesso 2). Os dados foram submetidos a análise de regressão e testes de média através do software R. Para caracterizar os efeitos dos subprodutos sobre a cultura foram avaliadas as características biométricas, fenológicas, a produtividade de grãos, e teor de óleo nas sementes. Também foram analisados o índice de acidez e o perfil cromatográfico do óleo de crambe. Observou-se que para todas características relacionadas ao crescimento e desenvolvimento da oleaginosa as adubações com os lodos e ecogessos produziram resultados significativos se comparados a adubação convencional. As análises físico-químicas do óleo indicaram que o índice de acidez está de acordo com dos padrões indicados pela ANP e que o perfil cromatográfico não foi influenciado pela adubação alternativa, apresentando maior presença de ácidos graxos monoinsaturados. Conclui-se que o emprego desses resíduos na cadeia de produção do crambe é um fator que soma ao conceito de sustentabilidade dos bicombustíveis e reitera potencial da espécie para produção de biodiesel.Item Avaliação da produção de biometano e bio-hidrogênio a partir de glicerol bruto da cadeia produtiva do biodiesel e de dejeto da suinocultura(UFVJM, 2019) Aguilar-Aguilar, Fidel Alejandro; Santos, Alexandre Soares dos; Pantoja, Lílian de Araújo; Pathiyamattom, Joseph Sebastian; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Santos, Alexandre Soares dos; Costa, Alexandre Sylvio Vieira da; Morais, Harriman Aley; Lopes, Emerson Delano; Aquino, Sérgio Francisco de; Silva, Silvana de QueirozNeste estudo foi avaliada a influência da combinação de glicerol bruto (GB) e de dejeto suíno (DS), efluentes da cadeia produtiva do biodiesel e da indústria da suinocultura, para a produção de bio-hidrogênio e biometano usando lodo anaeróbico de estação de tratamento de esgoto como inóculo. A metodologia de superfície de resposta (MSR) vinculada a planejamento composto central rotacional com três fatores, seis pontos axiais e quatro pontos centrais foi adotada como ferramenta para avaliar os processos de fermentação e codigestão anaeróbica e entender a interação dos efluentes usados como substratos e suas respostas na produção do biogás. Na condição predefinida com relação carbono/nitrogênio (C/N) de 29,37 obteve-se a maior produtividade de biometano, 521,46 mL por grama de DQO (Demanda Química de oxigênio), ao final de 40 dias de fermentação. Consideradas as análises das curvas de superfície, aumentou-se a carga orgânica em 50%, o que resultou, na mistura de 3,75 g L-1 de GB e 15 g L-1 de DS, equivalente a 12,5 g L-1 de DQO, em rendimento de metano de 328,62 mL por grama de DQO, com 61% de metano no biogás. No entanto, concentrações de glicerol bruto maiores que 3,75 g L-1 tiveram efeito negativo no processo de codigestão anaeróbia. Para a produção seletiva de bio-hidrogênio, três tipos de pré-tratamento do inóculo (térmico, ácido e básico) foram avaliados na fermentação escura usando a combinação de glicose, glicerol bruto e dejetos suínos. O método de pré-tratamento térmico foi o mais adequado. O estudo da produção de hidrogênio a partir do uso combinado de glicerol bruto e dejetos suínos resultou em 142,46 mL de hidrogênio por grama de sólidos voláteis (SV) quando se misturou 21,56% de GB (2,75 g L-1) e 78,43% (10 g L- 1) de DS, equivalente a C/N de 18,06. O uso combinado de DS e GB apresentou efeito positivo tanto para a redução de DQO, quanto para a obtenção do biometano e do bio-hidrogênio, quando comparados ao uso independente de um ou outro substrato. Portanto, o processo de codigestão dos efluentes aqui avaliados pode ser usado como processo potencial para o tratamento destes efluentes com consequente produção de biocombustíveis gasosos.Item Produção de etanol de segunda geração a partir de aguapé (Eichhornia crassipes)(UFVJM, 2019) Teixeira, Daniel de Azevedo; Costa, Alexandre Sylvio Vieira da; Santos, Alexandre Soares dos; Pantoja, Lílian de Araújo; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Costa, Alexandre Sylvio Vieira da; Aguilar, Naidilene Chaves; Almeida, Ivan Carlos Carreiro; Almeida, Rafael Alvarenga; Rodrigues, Jairo LisboaA Aguapé é uma planta macrófita aquática considerada como biomassa lignocelulósica A composição química do Aguapé apresenta-se em teores consideráveis de celulose e hemicelulose, e baixos teores de lignina, o que configura como potencial substrato para a produção de etanol. O presente estudo tem por objetivo desenvolver uma tecnologia para a produção de etanol de segunda geração a partir da biomassa de Aguapé. No intuito de alcançar os objetivos propostos, foi realizada a caracterização química da biomassa de Aguapé, posteriormente etapas de pré-tratamento ácido e alcalino, otimização do pré-tratamento ácido sacarificação, fermentação e destilação. Inicialmente foi determinada a composição centesimal da Aguapé, indicando a presença de 32,50% de celulose, 28,61% de hemicelulose e 7,46% de lignina. Dentre as diferentes formas de pré-tratamento analisadas, o pré-tratamento ácido apresentou melhor desempenho no processo de sacarificação apresentando cerca de 46,16% de rendimento na conversão de açucares redutores. A otimização do pré-tratamento ácido foi aplicado um Planejamento Fatorial através de delineamento composto central rotacional. O programa STATISTICA Versão 8.0 (Statsoft Inc., Tulsa) foi utilizado para análise dos dados. O pré-tratamento com ácido sulfúrico diluído resultou na remoção de pelo menos 81% da hemicelulose presente na Aguapé e 87% da conversão de açúcares redutores. A sacarificação e fermentação separada demonstrou maior eficiência em comparação ao processo de sacarificação e fermentação simultânea, apresentando melhor conversão de açucares utilizando o coquetel enzimático Cellic CTec2®. O hidrolisado enzimático submetido à sacarificação e à Fermentação, separadamente, com Saccharomyces cerevisiae apresentou um YP/S de 0,50 com 2,62g/L de álcool no mosto fermentado. Os dados obtidos indicaram que a Aguapé avaliada apresenta elevado potencial para produção de etanol de segunda geração.Item Isolamento, seleção, identificação e caracterização de microalgas dulcícolas para a produção de biodiesel e bioetanol(UFVJM, 2019) Monção, Fernanda Silva; Pantoja, Lílian de Araújo; Santos, Alexandre Soares dos; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Pantoja, Lílian de Araújo; Benassi, Vivian Machado; Macedo, Alice Lopes; Gonçalves, Daniel Bonoto; Lopes, Emerson DelanoO presente trabalho teve por objetivos isolar, identificar, selecionar e caracterizar microalgas, contribuindo assim com informações sobre o uso destas para produção de biocombustíveis de 3a geração. Além destes, foi alvo de estudo aumentar a produção de biomassa e dos teores de carboidratos e lipídios utilizando a glicerina como fonte de carbono para os cultivos mixotróficos e heterotróficos das microalgas previamente selecionadas. Visando uma maior produção de biomassa e compostos energéticos, os isolados foram cultivados em nove diferentes meios de cultura, com várias combinações de nutrientes e vitaminas. Sequencialmente, a microalga com melhor produção de biomassa e lipídios foi selecionada para testes em cultivos mixotróficos e heterotróficos, operados em batelada simples e alimentada utilizando diferentes combinações de concentrações de glicerina e NaNO3, em escala laboratorial. Após observar os melhores resultados, foi selecionada a melhor condição para produção de biodiesel que foi caracterizado qualitativamente. Foram identificados 3 gêneros, a Chlorella sp., a Desmodesmus sp. e a Phormidium sp.. As melhores produtividades de carboidratos foram encontradas nas microalgas Chlorella sp. e Phormidium sp. com 1,0 kg (m3)-1 ano-1, enquanto que a maior produtividade lipídica foi alcançada com a Chlorella sp. com 0,7 kg (m3)-1 ano-1, ambas no meio CHU. Considerando esses resultados a Chlorella sp. se destacou como uma importante produtora de carboidratos e lipídios, sendo selecionada para os novos cultivos. A condição de cultivo que proporcionou a melhor produtividade de biomassa foi encontrada no experimento AlgB23H, apresentando média de 150,4 Kg (m3)-1 ano-1 e, no experimento Alg23M que apresentou a maior concentração de lipídios com 28,1 Kg (m3)-1 ano-1. Desta forma, este estudo demonstrou a possibilidade de utilização da glicerina, subproduto do biodiesel, como fonte de carbono para promover o crescimento e maior acúmulo de lipídios da Chlorella sp e, que a condição mais promissora foi aquela resultante do uso combinado das fontes de carbono e nitrogênio. Quanto ao perfil graxo da Chlorella sp. foram encontrados diferentes ácidos graxos, os quais variaram de 12 a 18 átomos de carbono e, entre estes, houve a predominância de ácidos graxos monoinsaturados. O aproveitamento da glicerina como fonte de carbono foi satisfatório não só pelos resultados em produção de biomassa e lipídios, mas também por contribuir na reutilização de matériasprimas não convencionais para o cultivo de microalgas.Item Obtenção de produtos de alto valor agregado por rota biotecnológica utilizando fungos filamentosos(UFVJM, 2019) Barata, Suedali Villas Bôas Coelho; Vanzela, Ana Paula de Figueiredo Conte; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Vanzéla, Ana Paula de Figueiredo Conte; Cardoso, Valéria Macedo; Santos, Ricardo Salviano dos; Lopes, Emerson Delano; Arrudas, Sônia RibeiroBuscando uma solução para a problemática do descarte de glicerol, um coproduto do biodiesel na natureza, diversas pesquisas estão sendo realizadas, a fim de viabilizar seu uso como matéria-prima alternativa para a obtenção de produtos industriais. O uso de glicerol como fonte de carbono para os fungos filamentosos é de grande interesse para a obtenção de produtos de alto valor agregado como os ácidos orgânicos e enzimas. Dessa forma, para estimular a produção de ácidos orgânicos e L-asparaginase no Brasil, desenvolvendo processos produtivos biotecnológicos viáveis, uma das premissas é estabelecer a produção a partir de substratos alternativos. Os ácidos orgânicos são substâncias que servem como acidulantes e contribuem com a cor, aroma e gosto de bebidas e outros alimentos, bem como são utilizados em alguns medicamentos. Já a L-asparaginase é uma enzima que catalisa a reação de degradação da L-asparagina em L-aspartato e amônia. É uma enzima utilizada na indústria alimentícia para evitar a formação de acrilamida nos alimentos. Na indústria farmacêutica é aplicada como agente terapêutico para o tratamento de leucemia linfoblástica aguda. O objetivo desse trabalho foi verificar o potencial das linhagens Aspergillus tubingensis AN1257 e Aspergillus niger 10v10 para a conversão de glicerol a ácidos orgânicos e de Fusarium sp. T22.2 para a conversão de glicerol a L-asparaginase. A secreção de ácidos pelas linhagens acima citadas foi avaliada em meio sólido, variando-se a fonte de carbono (glicerol ou sacarose) e o pH. Aspergillus tubingensis AN1257 apresentou boa acidogênese em pH 4, em meio suplementado com sacarose ou glicerol. O cultivo de AN1257 foi conduzido também em bioprocessos submersos, sendo a secreção de ácidos evidenciados pela diminuição progressiva do pH, conforme determinado por titulometria. A análise dos filtrados por cromatografia líquida de alta eficiência mostrou que AN1257 produziu 13,6 g. L- 1 de ácido málico nos processos submersos suplementados com sacarose. A produção desse ácido orgânico por rota biotecnológica abre perspectiva para o desenvolvimento de processos mais viáveis economicamente do que a produção atual, baseada na obtenção a partir do petróleo. Outros ácidos de elevado valor agregado também foram produzidos em menor quantidade. Fusarium sp. T22.2 produziu elevada atividade de L-asparaginase em meio líquido suplementado com glicerol e em pH 6. Os resultados obtidos confirmam o valor das linhagens estudadas para o desenvolvimento de processos biotecnológicos com a finalidade de obter substâncias de alto valor agregado a partir da bioconversão de glicerol e sacarose.Item Separação seletiva de ésteres metílicos de ácidos graxos para a produção de biocombustíveis destinados à aviação(UFVJM, 2019) Damasceno, Sandra Matias; Fabris, José Domingos; Nelson, David Lee; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Fabris, José Domingos; Macedo, Alice Lopes; Santos, Sandro Luiz Barbosa dos; Arrudas, Sônia Ribeiro; Meira, Juliana RochaA crescente demanda energética mundial tem contribuído para o desenvolvimento de combustíveis a partir de fontes alternativas, que reduzam a dependência de combustíveis fósseis e a redução das emissões de gases poluentes, como COx, SOx e NOx, minimizando o impacto negativo ao ambiente. O biodiesel obtido pela reação de transesterificação de óleos e gorduras é uma alternativa ao uso do diesel de petróleo e, muitos estudos apontam para o seu uso em misturas com o diesel para o transporte aéreo. Assim como os combustíveis em geral, os combustíveis para aviação devem cumprir uma série de requisitos e padrões de qualidade estabelecidos por órgãos regulatórios como American Society of Testing and Materials (ASTM) e Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). O objetivo deste estudo foi avaliar procedimentos de separação de ésteres de ácidos graxos leves (número de carbonos, C, da cadeia molecular do ácido graxo na composição do éster metílico, 5 ≤ C ≤ 12) do biodiesel da amêndoa da macaúba, por adsorção para a produção de misturas com o querosene mineral, em proporções volumétricas que assegurem o cumprimento das recomendações técnicas estabelecidas na Resolução ANP Nº 37, para QAV-1, ou na ASTM D1655, para o JET A1. Para a separação das frações de ésteres leves do biodiesel por adsorção foram testados como adsorventes: (i) carvão ativado preparado da torta da amêndoa da macaúba prensada, e (ii) zeólitas comerciais, também com expressiva capacidade específica de adsorção. Ambos os materiais foram testados para adsorção em batelada e em leito fixo. As características técnicas avaliadas do biodiesel produzido estão de acordo com os limites estabelecidos pela Resolução ANP Nº 45. Os resultados dos testes de separação do biodiesel leve mostram que os adsorventes utilizados funcionam como adsorventes e são eficientes na separação das frações mais leves da mistura total dos ésteres que formam o biodiesel. Os dados analisados indicam, de fato, a adsorção e a retenção na coluna sobretudo dos ésteres dos ácidos graxos C8, C10 e C12. O carvão ativado, de formas variadas de preparação tem sido usado como adsorvente em muitos outros processos de separação, mas não há citação na literatura científica sobre a retenção seletiva de ésteres de ácidos graxos de cadeias moleculares relativamente mais curtas sobre carvão ativado; as zeólitas, especificamente as dos tipos X e Y, têm sido reportadas para processos de separação de misturas de ácidos graxos saturados e insaturados. Os dados quantitativos das concentrações foram numericamente ajustados para o modelo de isoterma de Langmuir; os ensaios em coluna de leito fixo foram avaliados a partir das curvas de ruptura. Os resultados mostram que as frações de ésteres leves derivados do óleo da amêndoa da macaúba podem ser seletivamente obtidas por adsorção, abrindo perspectivas reais para a otimização da eficiência desta operação unitária para a análise de balanço do custo de produção e para o escalonamento da tecnologia, na preparação industrial de biodiesel de ésteres leves, destinado ao uso, em misturas com o querosene parafínico mineral, na propulsão de aeronaves.Item Desenvolvimento de fotoanodos à base de W-BiVO4/V2O5 para fotooxidação da água e produção de hidrogênio(UFVJM, 2018) Oliveira, Andreia Teixeira de; Pereira, Márcio César; Oliveira, Luiz Carlos Alves de; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Pereira, Márcio César; Monteiro, Douglas Santos; Rodrigues, Jairo Lisboa; Lima, Diana Quintão; Pereira, Ana Rosa PassosA grande dependência mundial de combustíveis fósseis traz consigo sérios problemas ambientais, sendo necessário o desenvolvimento de novas tecnologias a partir de fontes de energia limpa e renovável. Neste estudo, objetivou-se desenvolver um dispositivo fotoeletroquímico, baseado na heterojunção do Vanadato de Bismuto (BiVO4) dopado com Tungstênio (W) e Pentóxido de Vanádio (V2O5), para a clivagem da água em H2 e O2. Foram produzidos sete diferentes fotoanodos baseados em W-BiVO4 e V2O5. A fotoatividade desses fotoanodos foi investigada na reação de oxidação fotoeletroquímica da água sob irradiação de luz visível. As propriedades estruturais, morfológicas e ópticas dos fotoanodos foram avaliadas por Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia UV-vis. As imagens TEM e MEV mostraram que a estrutura de heterojunção foi sintetizada com sucesso, e os padrões DRX mostraram picos característicos indexados à forma monoclínica do W-BiVO4 e V2O5 ortorrômbico. Os espectros UV-vis mostraram que os filmes absorvem luz na região do visível com bandgap na ordem de 2,3 e 2,5 eV para o V2O5 e W-BiVO4, respectivamente. O desempenho fotoeletroquímico foi realizado por voltametria cíclica, cronoamperometria, potenciometria e espectroscopia de impedância eletroquímica, mostrando resultados surpreendentes para as heterojunções formadas, respondendo efetivamente à excitação com luz, com excelentes densidades de fotocorrentes geradas, demonstrando que a heterojunção W-BiVO4/V2O5 desempenha um papel importante nos comportamentos cinéticos (incluindo separação, transporte e recombinação) de cargas fotogeradas. Diante disso, os semicondutores se apresentam como materiais com grande potencial para aplicação em fotoeletrocatálise.Item Conversão catalítica do glicerol em potenciais aditivos para biocombustíveis(UFVJM, 2018) Lage, Guilherme Luiz da Costa; Santos, Sandro Luiz Barbosa dos; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Santos, Sandro Luiz Barbosa dos; Hurtado, Gabriela Ramos; Verly, Rodrigo Moreira; Klein, Stanlei Ivair; Mesquita, João Paulo deO presente trabalho descreve o desenvolvimento de um método de acetalização de polióis com cetonas e aldeídos em meio ácido sem aplicação de solventes seguida da conversão química de um dos acetais em aditivos para diesel/biodiesel. As reações de acetalização foram realizadas empregando-se um catalisador heterogêneo de baixo custo relativo, no qual grupos sulfônicos (-SO3H) foram incorporados a uma matriz de sílica (SiO2), oriunda de areia utilizada em construções. Este método foi aplicado com êxito para a obtenção de acetais cíclicos alifáticos. Dentre os acetais obtidos destaca-se a síntese do (2,2-dimetil-1,3-dioxolan- 4-il)metanol ou solketal que foi isolado com rendimento superior a 98%. Pelo exposto, o solketal foi utilizado na síntese de substâncias com potencial atividade como aditivos para a mistura diesel/biodiesel. Estas substâncias sintéticas foram submetidas aos testes de avaliação de desempenho e emissões em um motor-gerador diesel. Tais compostos foram diluídos na proporção de 0,1% v/v em óleo diesel comercial (S-10) contendo 8% de biodiesel. Os combustíveis aditivados assim produzidos mostraram potencial ação na redução de gases CO e CO2, na diminuição da temperatura de exaustão e do consumo específico em relação ao diesel comercial. A avaliação da capacidade antioxidante dos compostos sintetizados também foi avaliada valendo-se da voltametria cíclica. Utilizou-se como referência um antioxidante natural o ácido gálico. Os resultados mostraram que o composto sintético galato de solketila possui ação antioxidante superior ao ácido gálico, conferindo-lhe potencial aplicação como aditivo antioxidante.Item Determinação das propriedades celulolíticas de micro-organismos selvagens isolados sob plantações de eucalipto no cerrado mineiro visando a produção de bioetanol(UFVJM, 2019) Menezes, Farley Souza Ribeiro; Laia, Marcelo Luiz de; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Laia, Marcelo Luiz de; Santos, Sandro Luiz Barbosa dos; Santos, José Barbosa dos; Lopes, Emerson Delano; Melo, Rogério Alexandre Alves deO aumento da demanda por biocombustíveis tem impulsionado o desenvolvimento de novas tecnologias de produção de etanol e provocado a busca por fontes renováveis de produção deste biocombustível visando mitigar os efeitos causados pelos combustíveis fósseis ao meio ambiente e evitar uma futura carência. O uso de biomassa celulósica para produção de etanol de segunda geração tem se mostrado alternativa vantajosa sendo necessária a utilização de enzimas do complexo celulase produzidas pelos microrganismos decompositores. Esses micro-organismos são capazes de converter a celulose em unidades de açúcares fermentescíveis, podendo gerar etanol. Para este trabalho, foram selecionados cinco micro-organismos potenciais produtores para avaliação da expressão de endoglucanase e β-glicosidase em meio líquido, com índices de atividade enzimática: 22, 10.33, 7.33, 5.33 e 5.44, cedidos pelo Laboratório de Genética e Biotecnologia Florestal da UFVJM. A produção em meio líquido alcançou aproximadamente 0,2 U.mL-1 de endoglucanase e 0,035 U.mL-1 de β-glicosidase. Em seguida, procedeu-se à identificação molecular destas cinco espécies selecionadas, onde foram identificadas as bactérias IM32-90 como Xanthobacter flavus, IM32-91 como pertencente à família Methylobacteriaceae, IM1-74 da família Xanthobacteraceae, IM25-9 da família Streptomycetaceae e IM1-5 da família Paenibacilaceae. IM32-91 foi utilizado para comparar a produção de endoglucanase e β-glicosidase utilizando carboximetilcelulose, celulose microcristalina e casca de eucalipto prétratada por moagem, e posterior otimização do processo de produção das enzimas analisando as variáveis temperatura e pH. A carboximetilcelulose se mostrou mais eficiente quanto à produção das celulases, mostrando diferença significativa sobre celulose microcristalina e casca de eucalipto em pó. A melhor condição de produção de endoglucanase foi observada em temperatura 28°C e pH 6,0 (0,250 U.mL-1) e β-glicosidase em pH 5,0 temperatura 28°C.Item Etanol de segunda geração utilizando sorgo biomassa (Sorghum bicolor)(UFVJM, 2019) Almeida, Luciana Gomes Fonseca de; Costa, Alexandre Sylvio Vieira da; Santos, Alexandre Soares dos; Parrella, Rafael Augusto da Costa; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Parrella, Rafael Augusto da Costa; Laia, Marcelo Luiz de; Vieira, Flavia Campos; Lopes, Emerson Delano; Simeone, Maria Lúcia Ferreira; Costa, Márcia Regina daEm um contexto de mudanças climáticas, alinhado com a necessidade de reduzir as emissões de gases de efeito estufa, os biocombustíveis integram a diversificação da matriz de transporte, contribuindo para o suprimento de energia de forma segura, acessível e ambientalmente responsável. Apesar de o Brasil ser o segundo maior produtor global de etanol, ainda requer a diversificação de culturas bioenergéticas. Além disso, a composição lignocelulósica da biomassa e a capacidade de desconstrução da parede celular vegetal, também são extremamente importantes para indicar uma cultura potencial para o mercado de bioenergia. Esta composição físico-química pode ser diferenciada entre espécies, manejo cultural e até mesmo em diferentes partes da mesma planta. Nesse cenário, o sorgo biomassa (Sorghum bicolor (L.) Moench) apresenta-se como potencial matéria prima para a produção do etanol de segunda geração. O sorgo é uma planta C4, de dias curtos e com altas taxas fotossintéticas, além de ter a vantagem de adaptação a diversos ambientes, permitindo o desenvolvimento e expansão da cultura em regiões de cultivo com distribuição irregular de chuvas. Dessa forma, objetivou-se com este estudo identificar genótipos de sorgo biomassa com potencial agronômico e composição lignocelulósica favorável ao desenvolvimento do etanol de segunda geração. Foram cultivados cinco híbridos de sorgo biomassa, nos municípios de Sete Lagoas e Couto de Magalhães de Minas, nas safras 2015/2016 e 2016/2017. A composição lignocelulósica da biomassa in natura de cada material, e após os pré-tratamentos, foram determinadas para verificação futuras de melhores rendimentos de etanol. O pré-tratamento ácido foi realizado com ácido sulfúrico (H2SO4), enquanto para o pré-tratamento alcalino foi utilizado solução de hidróxido de sódio (NaOH). Dentre os materiais avaliados, dois híbridos mutantes de sorgo biomassa de nervura marrom “bmr” foram testados comparativamente a três híbridos de sorgo biomassa convencionais. Entre os caracteres agronômicos, constatou-se diferença na produtividade, sendo o híbrido BRS716 o mais produtivo, com produção de massa verde (PMV) de 98,41 t ha-1 e produção de massa seca (PMS) de 33 t ha-1. O híbrido de sorgo biomassa de nervura marrom bmr 2015B002 também apresentou valores considerados altos, com um PMV de 81,03 t ha-1. Em relação à composição lignocelulósica da biomassa in natura, os híbridos de nervura marrom bmr 2015B002 e 2015B003 se destacaram, apresentando teores de lignina significativamente menores (4,63%) em relação aos híbridos convencionais (7,15%). Verificou-se que os pré-tratamentos foram eficientes na remoção de lignina, constatando teores próximo de zero para os genótipos 2015B002 e 2015B003. A lignina é um composto polifenólico que interfere de maneira negativa no processo de sacarificação, uma vez que dificulta a ação das enzimas ao complexo celulósico. Os resultados demonstraram que o tratamento ácido seguido por base apresentou o melhor rendimento após a hidrólise enzimática, corroborado pelas análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Análise de índice de cristalinidade (DRX) e Análise Térmica (TG), que demonstraram a modificação estrutural desejável. Os melhores rendimentos de hidrólise foram obtidos a partir dos materiais pré-tratados, sendo o tratamento ácido seguido de base o que obteve os melhores resultados. Os genótipos avaliados nos dois ambientes apresentaram desempenho semelhante, podendo ser recomendado para as duas regiões. Não houve interação entre híbridos e ambiente, para todos os caracteres avaliados. A produção de bioetanol de segunda geração para os híbridos avaliados variou entre 6.612 a 11.838 litros por hectare, por ciclo de 180 dias. O sorgo biomassa bmr 201556B002 apresentou melhor rendimento de hidrólise, para os dois tipos de sacarificação utilizados, quando comparados aos genótipos convencionais.