Influência do tempo de contato, temperatura e concentração de solvente no pré-tratamento alcalino da palha de cana-de-açúcar

Abstract

Nos últimos anos, especial atenção vem sendo dada ao reaproveitamento de resíduos gerados nos processos industriais. Vários bioprocessos têm sido desenvolvidos utilizando estes materiais como substratos para a produção de moléculas com alto valor agregado, como etanol celulósico. Para produzi-lo, faz-se necessário realizar uma etapa de hidrólise enzimática, de modo a liberar açúcares fermentáveis presentes nos resíduos. Essa etapa terá um maior rendimento quando um pré-tratamento de biomassa eficiente é realizado. Diante disso, esse estudo teve como objetivo pré-tratar quimicamente a palha de cana-de-açúcar e realizar a caracterização lignocelulósica deste resíduo, antes e após o pré-tratamento. As condições de pré-tratamento utilizadas foram tempo (30, 60 e 90 min), temperatura (30 ⁰C, 75 ⁰C e 120 ⁰C) e concentração do álcali (3%, 4% e 5%). As condições ótimas de pré-tratamento químico encontradas (tempo de 90 min, temperatura de 120 ºC e concentração NaOH de 3%) foram estabelecidas a partir de um planejamento fatorial experimental de 23 com três repetições no ponto central. Os resultados de caracterização lignocelulósica obtidos para a palha de cana in natura (29,52% celulose, 27,08% hemicelulose, 19,35% lignina, 3,57% extrativos e 6,09% cinzas) e para a palha de cana pré-tratada (60,19% celulose, 17,97% hemicelulose, 8,49% lignina, 2,87% extrativos e 5,45% cinzas) demonstram que a etapa de pré-tratamento com NaOH foi satisfatória, com uma remoção eficaz de lignina (solubilização de 56,12%). Esses valores demonstram que o NaOH possui potencial para ser utilizado na etapa de pré-tratamento de biomassa lignocelulósica, além de poder ser obtido a um baixo custo.

Keywords

• palha de cana-de-açúcar
• planejamento experimental
• pré-tratamento