Influência do uso de tensoativos nas etapas de produção de etanol lignocelulósico a partir de resíduos agroindustriais
Tensoativos, detoxificação, fermentação, hidrolise enzimática, pré-tratamento, resíduos agroindustriais.
O Brasil é um pais tipicamente agroindustrial e, por essa razão, gera diariamente muitos subprodutos e resíduos agroindustriais como a casca do coco verde, o sabugo de milho e o pedúnculo de caju. Reutilizar e agregar valor a esses resíduos é de grande interesse econômico e ambiental, visto que são materiais renováveis, não demandam novas áreas (terras) destinadas à produção alimentícia e possibilita a redução do seu descarte, que muitas vezes se dá de maneira inapropriada. O uso de materiais lignocelulósicos na produção de etanol requer o pré-tratamento da biomassa para promover a acessibilidade das enzimas que hidrolisam a celulose e disponibilizam glicose para a fermentação subsequente. O pré-tratamento deve atender condições menos severas como baixas pressão e temperatura. O mesmo representa custo elevado e, por isso, deve ser otimizado. Assim, vários autores estudaram a influência de tensoativos no pré-tratamento e constataram uma melhoria no mesmo, resultando em rendimentos de açúcares fermentescíveis mais elevados durante a sacarificação enzimática. Na etapa de hidrólise enzimática, também são encontradas dificuldades, principalmente o custo elevado das enzimas agregado às altas cargas enzimáticas necessárias para a obtenção de conversões satisfatórias em açúcares fermentescíveis. Nesse contexto, outros estudos relataram que a adição de tensoativos não-iônicos durante a hidrólise enzimática reduz a adsorção não produtiva de enzimas nos substratos, indicando que são necessárias menores cargas enzimáticas para se obter conversões semelhantes em monômeros de açúcares. O uso de tensoativos na etapa de fermentação é uma vertente recente, pouco explorada e que, conforme já reportado na literatura, permitiu que a Saccharomyces cerevisiae apresentasse maior vitalidade e tolerância aos compostos inibidores, melhorando a produção de etanol. Isso é de grande interesse, visto que a detoxificação para retirada de inibidores e a modificação genética de microrganismos podem se tornar desnecessárias no processo industrial, facilitando economicamente a implantação da indústria de etanol celulósico. Portanto, o presente projeto propõe estudar o uso de tensoativos no pré-tratamento, na hidrólise enzimática e fermentação de resíduos agroindustriais (casca do coco verde, sabugo de milho e fibra do pedúnculo de caju) a fim de avaliar separadamente sua influência em cada etapa de produção. Além disso, pretende-se integrar essas etapas através do uso de tensoativos, visando reduzir o consumo de água e os condicionamentos da biomassa entre essas etapas bem como melhorar o rendimento mássico de etanol produzido.