A lógica fuzzy aplicada ao pré-tratamento do capim-elefante (Pennisetum purpureum) - Godinho, Emmanuel Zullo [UNESP] (2021)
O capim-elefante (Pennisetum purpureum) apresenta diversas funcionalidades para o agronegócio, sendo utilizado como fonte de alimentos, produção de energia elétrica via queima do bagaço em termoelétricas e produção de bioetanol. Contudo, o agronegócio sente uma preocupação para o uso dessa biomassa como fonte de combustível renovável por possuir um alto custo no processo de pré-tratamento. Por isso, com a utilização de estatísticas apuradas principalmente com o planejamento experimental fatorial, pode-se obter melhores resultados no processo produtivo e, além da aplicação de modelos matemáticos como a lógica nebulosa ou fuzzy que otimiza o processo, trazendo resultados mais próximos dos reais, principalmente buscando redução nos custos de produção e consequentemente o aumento na rentabilidade final. Este trabalho foi dividido em 3 partes em forma de capítulos. Foi realizado no capítulo 1 uma Revisão Bibliográfica Sistêmica buscando publicações acadêmicas cientificas sobre a aplicabilidade da lógica fuzzy no pré-tratamento alcalino de NaOH no capim-elefante. No capítulo 2, Delineamento Inteiramente Casualizado, no esquema fatorial 5x5 (5 níveis de temperatura e 5 níveis de concentrações sobre os teores de lignina e celulose) em quadruplicata, onde a montagem de um experimento como este demandaria um grande volume de analises. Por fim, no capítulo 3, após a aplicação dos dados reais de laboratório, foi realizado uma otimização do processo de pré-tratamento com NaOH utilizando a lógica fuzzy. Os resultados apresentados foram: capítulo 1, nos 86 artigos consultados e analisados não apresentou nenhum artigo sobre o uso da lógica fuzzy na otimização do processo de pré-tratamento do capim-elefante com NaOH, no capítulo 2, foi obtido os melhores resultados de concentração e temperatura para a maior exposição da celulose e redução da lignina na célula, já no capítulo 3, utilizando os dados reais de laboratório e, aplicando as regras fuzzy desenvolvidas para este modelo, resultou dados que otimizam o processo produtivo. Para a celulose, os melhores pontos na concentração de NaOH estão entre 1,15 a 2,15% com temperaturas entre 100 a 102,5ºC, para a redução da lignina os melhores pontos de concentração de NaOH estão entre 0,5 a 1,15% e para temperaturas entre 85,0 a 91,5ºC.