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Título: Fracionamento da biomassa lignocelulósica pelo processo organosolv
Autor(es): Silva, Pedro Henrique Fernandes
Orientador(es): Silva, Fabricio Machado
Coorientador(es): Gambetta, Rossano
Assunto: Biomassa lignocelulósica
Biomassa florestal
Eucalyptus grandis
Eucalipto
Data de publicação: 21-Mai-2017
Referência: SILVA, Pedro Henrique Fernandes. Fracionamento da biomassa lignocelulósica pelo processo organosolv. 2017. xiii , 88 f., il. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Química e Biológica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Resumo: A biomassa tem ganhado destaque como matéria-prima renovável para obtenção de produtos químicos e energia, frente a uma competitiva indústria baseada em fontes fósseis. No Brasil, a biomassa florestal é largamente cultivada, seja na construção civil e fabricação de móveis, ou na produção de energia e na produção do papel. O eucalipto é a biomassa florestal de maior relevância em termos de cultivo no Brasil (38,1 m³/ha/ano no ano de 2015) e no mundo. Nas últimas décadas, têm-se buscado a desconstrução da biomassa lignocelulósica, como a madeira, em seus polímeros constituintes, a celulose, a hemicelulose e a lignina, de forma que cada uma possa ser processada de forma a gerar produtos de maior valor agregado. Neste contexto temos o processo organosolv, que é um pré-tratamento da biomassa lignocelulósica com a mistura de solventes orgânicos e água em elevadas temperaturas. Além de fracionar a biomassa, é possível se obter a partir do processo organosolv, componentes com elevado grau de pureza e mais reativos para futuras aplicações. O presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito da temperatura (avaliada entre 180 °C e 220 °C) e relação etanol/água (avaliada entre 30% e 70% v/v) no processo organosolv aplicados a amostras de Eucalyptus grandis, sendo observado quanto de cada um dos polímeros foi removido da amostra sólida inicial. Os experimentos foram realizados segundo um planejamento experimental fatorial 22 com ponto central, com triplicata em todos os pontos. Como resultado foi obtido que o melhor ponto foi na condição experimental E(50,200) (relativo a 50% etanol e 200 °C), com 80,36% de lignina extraída e 91,35% de rendimento da celulose.
Abstract: Biomass has gained prominence as a renewable raw material for obtaining chemicals and energy, in front of a competitive industry based on fossil sources. In Brazil, forest biomass is widely cultivated, whether in the construction and manufacturing of furniture, or in energy production and paper production. Eucalyptus is the most important forest biomass in terms of cultivation in Brazil (38.1 m³ / ha / year in 2015) and in the world. In the last decades, we have sought to deconstruct lignocellulosic biomass, such as wood, in its constituent polymers, cellulose, hemicellulose and lignin, so that each can be processed in order to generate products with higher benefit. In this context, we have the organosolv process, which is a pretreatment of the lignocellulosic biomass with the mixture of organic solvents and water at high temperatures. In addition to fractionating biomass, it is possible to obtainm from the organosolv process, components with high purity and more reactive for future applications. The objective of this work was to study the effect of temperature (evaluated between 180 °C and 220 °C) and ethanol / water ratio (evaluated between 30% and 70% v/v) in the organosolv process applied to samples of Eucalyptus grandis, being observed how much of each of the polymers was removed from the initial solid sample. The experiments were performed according to a factorial 22 experimental design with center point, with triplicate at all points. As a result it was obtained that the best point was in the experimental condition E(50,200) (relative to 50% ethanol and 200 °C), with 80.36% lignin extracted and 91.35% cellulose yield.
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e Biológica, 2017.
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