Aproveitamento energético da biomassa residual verde de sisal : etanol e biocarvão

Abstract

A biomassa residual verde de sisal (mucilagem de sisal) é um material lignocelulósico produzido pela extração da fibra de sisal e passagem por peneira rotativa. Estima-se que apenas 4% do peso da planta Agave sisalana é transformado em fibras (sisal) e o material restante é descartado ao longo da cadeia produtiva. Tendo isto em vista, o presente trabalho objetivou-se valorizar a mucilagem do sisal na produção de etanol de segunda geração (2G) na região semiárida brasileira, resíduo o qual, não apresenta uso como fonte alimentar. A biomassa foi caracterizada e apresentou 39,68±0,32% de celulose, 13,12±0,22% de hemiceluloses, 6,14±0,5% de lignina,30,57±0,48% de extrativos e 4,11±0,05% de cinzas. Os pré-tratamentos aplicados apresentaram característica destrutiva da fração celulósica, ou seja, houve liberação de carboidratos fermentescíveis nessa etapa a qual, não é de interesse. A realização de hidrólise sem pré-tramento é uma característica de interesse da indústria alcooleira uma vez que, essa etapa é uma das mais onerosas do processo de obtenção de etanol 2G, sendo assim, o uso da hidrólise diretamente na mucilagem in-natura apresentou melhor resposta na extração dos carboidratos fermentescíveis. Entre as hidrólises utilizadas (enzimática e ácida) a hidrólise enzimática apresentou melhor conversão em hexoses (101,6 g/L de glicose) e a hidrólise ácida na liberação de 35,72 g/L de glicose. A fermentação ocorreu com a levedura Saccharomyces cerevisiae aplicada nos hidrolisados com e sem biocarvão. O biocarvão da hidrólise enzimática produzido a 550°C apresentou melhor resposta a adsorção dos inibidores de fermentação 89,3% da solução inicial do furfural, 99,7% da solução do HMF e 29,71% da solução do ácido acético, quanto na produção de etanol, esse biocarvão aumentou a produção de etanol de 37,47 g/L para 51,82 g/L.