Análise da produção de etanol 2G de pseudocaule de bananeira por cocultura microbiana em bateladas sequenciais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Montagnoli, Millena da Silva
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Engenharia química
Biocombustíveis
Etanol
Link de acesso: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/186939
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2017
id UFSC_8b356bba463d8a5da0925973e2e543c8
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/186939
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str
spelling Análise da produção de etanol 2G de pseudocaule de bananeira por cocultura microbiana em bateladas sequenciaisEngenharia químicaBiocombustíveisEtanolTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2017O uso de fontes renováveis de energia, entre as quais se destaca a energia de biomassa, é caracterizado por produzir menores impactos ambientais do que o uso de combustíveis fósseis. Os rejeitos e os resíduos agrícolas, por apresentarem quantidades significativas de carboidratos e em função da sua abundância e do seu caráter renovável, ocupam lugar de destaque entre as biomassas disponíveis no Brasil para aproveitamento energético. Na região nordeste da Santa Catarina, a biomassa da bananicultura tem sido avaliada como uma destas fontes, tanto para a geração de calor por combustão (briquetes) como para a produção de etanol de primeira (1G) e segunda geração (2G). Até o momento, para a obtenção de etanol, tem sido empregado o processo fermentativo descontínuo simples com uma única cultura microbiana (Saccharomyces cerevisiae). Este trabalho teve como objetivo produzir etanol de segunda geração a partir do pseudocaule de bananeira empregando cocultura microbiana e diferentes formas de condução de processo. Inicialmente foram realizados ensaios em batelada com monocultura de quatro diferentes espécies de micro-organismos mundialmente conhecidos como fermentadores de hexoses (Saccharomyces cerevisiae e Zymomonas mobilis) e pentoses (Scheffersomyces stipitis e Pachysolen tannophilus). A partir desses resultados pode-se concluir que todos são capazes de metabolizar aproximadamente 100 g/L de açúcares redutores em até 24 h e produzir em torno de 40 g/L de etanol, exceto S. stipitis. Nos ensaios em batelada repetida, o emprego da cocultura microbiana na fermentação de caldo de pseudocaule de bananeira previamente sacarificado, propiciou incremento na produtividade do processo batelada simples em torno de 23% em comparação ao mesmo tipo de processo empregando cada um dos micro-organismos avaliados (S. cerevisiae e P. tannophilus) de forma isolada. Não houve diferença significativa (Teste de Tukey para p?0,05) entre os valores de rendimento e produtividade volumétrica em etanol obtidos nos ensaios de batelada repetida ao substituir-se diferentes volumes de caldo fermentado (40% e 60%) por igual volume de meio fresco (cortes). O processo de destoxificação do caldo de pseudocaule de bananeira com carvão ativo auxilia diminuindo a inibição do crescimento do micro-organismo. Tanto o aumento da concentração inicial de inóculo (3,0 g/L para 17 g/L) quanto o processo de operação por batelada sequencial, atuaram sinergicamente para o aumento da produtividade em etanol em torno de 60% quando comparado ao processo de batelada simples.Abstract: The use of renewable energy sources, including biomass energy, is characterized by lower environmental impacts than the use of fossil fuels. Rejects and agricultural residues, because they present significant amounts of carbohydrates and due to their abundance and their renewable character, occupy a prominent place among the biomasses available in Brazil for energy use. In the northeast region of Santa Catarina, biomass of banana farming has been evaluated as one of these sources, both for the generation of heat by combustion (briquettes) and for the production of first (1G) and second generation (2G) ethanol. To date, the simple discontinuous fermentative process with a single microbial culture (Saccharomyces cerevisiae) has been used to obtain ethanol. This work aimed to produce second generation ethanol from the banana tree pseudostem using microbial co-culture and different forms of process conduction. Initially, batch trials with monoculture were carried out on four different species of microorganisms known worldwide as fermenters of hexoses (Saccharomyces cerevisiae and Zymomonas mobilis) and pentoses (Scheffersomyces stipitis and Pachysolen tannophilus). From these results it can be concluded that all are able to metabolize approximately 100 g/L reducing sugars in up to 24 h and produce around 40 g/L ethanol, except S. stipitis. In the repeated batch tests, the use of microbial co-culture in the fermentation of previously saccharized banana tree pseudostem broth, allowed an increase in the productivity of the simple batch process around 23% compared to the same type of process using each micro- Organisms (S. cerevisiae and P. tannophilus) in isolation. There was no significant difference (Tukey's test for p<0.05) between the yield and volumetric productivity values in ethanol obtained in the repeated batch tests when different volumes of fermented broth (40% and 60%) were replaced by equal volume of fresh medium (cuts). The detoxification process of banana tree pseudostem broth with active charcoal aids in decreasing inhibition of microorganism growth. Both the increase in the initial inoculum concentration (3.0 g/L to 17 g/L) and the serial tanks operation, worked synergistically to increase productivity in ethanol by around 60% when compared to the batch.Furigo Junior, AgenorSouza, OzairUniversidade Federal de Santa CatarinaMontagnoli, Millena da Silva2018-06-13T04:03:19Z2018-06-13T04:03:19Z2017info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis171 p.| ils., gráfs., tabs.application/pdf352061https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/186939porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-06-13T04:03:19Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/186939Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732018-06-13T04:03:19Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise da produção de etanol 2G de pseudocaule de bananeira por cocultura microbiana em bateladas sequenciais
title Análise da produção de etanol 2G de pseudocaule de bananeira por cocultura microbiana em bateladas sequenciais
spellingShingle Análise da produção de etanol 2G de pseudocaule de bananeira por cocultura microbiana em bateladas sequenciais
Montagnoli, Millena da Silva
Engenharia química
Biocombustíveis
Etanol
title_short Análise da produção de etanol 2G de pseudocaule de bananeira por cocultura microbiana em bateladas sequenciais
title_full Análise da produção de etanol 2G de pseudocaule de bananeira por cocultura microbiana em bateladas sequenciais
title_fullStr Análise da produção de etanol 2G de pseudocaule de bananeira por cocultura microbiana em bateladas sequenciais
title_full_unstemmed Análise da produção de etanol 2G de pseudocaule de bananeira por cocultura microbiana em bateladas sequenciais
title_sort Análise da produção de etanol 2G de pseudocaule de bananeira por cocultura microbiana em bateladas sequenciais
author Montagnoli, Millena da Silva
author_facet Montagnoli, Millena da Silva
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Furigo Junior, Agenor
Souza, Ozair
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Montagnoli, Millena da Silva
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia química
Biocombustíveis
Etanol
topic Engenharia química
Biocombustíveis
Etanol
description Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2017
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017
2018-06-13T04:03:19Z
2018-06-13T04:03:19Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv 352061
https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/186939
identifier_str_mv 352061
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/186939
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 171 p.| ils., gráfs., tabs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1785187874669330432

Registros relacionados