Produção de Bioetanol a partir da Fermentação de caldo de Sorgo Sacarino

Produção de Bioetanol a partir da Fermentação de caldo de Sorgo Sacarino

Introdução

A demanda por biocombustíveis nos últimos anos vem aumentando por razões ambientais e econômicas;

O acúmulo de dióxido de carbono na atmosfera devido ao grande consumo de combustíveis fósseis tem sido apontado como um dos grandes responsáveis pelo aquecimento global e mudanças climática;

Onde a substituição de gasolina por etanol em veículos automotores reduz 90% a emissão de 〖𝐶𝑂〗_2;

Como a cana de açúcar não será suficiente para suprir a demanda do etanol, se faz necessário procurar outras alternativas para a produção de etanol;

O sorgo sacarino vem ganhando muito destaque nos últimos anos, pois ele possui três opções de materiais para a fermentação:

1. Açúcares dos Colmos;

2. Amido de presente nos grãos;

3. Bagaço, material ligno-celulósico.

Ele é utilizado na entre safra da cana de açúcar;

O sorgo possui uma produção de etanol mais rápido do que a pela cana de açúcar;

Sorgo

O Sorgo Sacarino é uma planta de origem africana, porém se propagou em países da Ásia, Europa, Oceania, entre outros;

Pertence a família botânica do milho e no Brasil as variedades mais cultivadas são granífero e sacarino;

Pode ser cultivado em várias condições agroclimáticas.

O sorgo possui alta produção de biomassa devido as características genéticas e grande tolerância a estresses e fatores abióticos como seca e calor;

No Brasil o desenvolvimento de variedades de sorgo sacarino iniciou sob responsabilidade da Embrapa;

Programas de melhoramento buscam o desenvolvimento de variedades e/ou híbridos de sorgo sacarino com as seguintes meta:

Produtividade mínima de 60 t/ha;

Extração mínima de açúcar total de 120 kg/t de biomassa;

Eficiência de extração de 90 – 95%

Mínimo de 14% de açúcar total no caldo;

Produtividade mínima de álcool de 60L/t de biomassa;

Período de utilização industrial mínimo de 30 dias com extração mínima de açúcar total de 100 kg/t biomassa.

Sorgo x Cana-de-Açúcar

O sorgo destaca-se pela flexibilidade em sua cultura;

Ele necessita de três vezes menos água do que a cana-de-açúcar;

Seu ciclo vegetativo é quatro vezes menor comparado com a cana;

O sorgo possui a quantidade de açúcares redutores totais com valores próximo ao da cana de açúcar, possibilitando uma eficiência de 90%.

Fermentação Etanólica

A fermentação alcóolica é um processo bioquímico, no qual os microrganismos transformam os açúcares em etanol e dióxido de carbono.

A glicose é convertida em piruvato pela via glicolítica e o piruvato é convertido em etanol e 〖𝐶𝑂〗_2 em duas etapas:

Primeira Etapa: Piruvato é descarboxilado em uma reação irreversível catalisada pela enzima descarboxilase piruvato. É uma reação de descaboxilação simples e não envolve a oxidação do piruvato;

Segunda Etapa: O acetaldeído é reduzido em etanol através da enzima álcool desidrogenase, com poder redutor fornecidos pelo NADH derivados desidrogenação.

Leveduras

As leveduras são os microrganismos responsáveis pela conversão de açúcares a etanol nos processos fermentativos de produção;

Leveduras do gênero Saccharomyces são utilizadas na indústria brasileira de etanol;

As leveduras são os microrganismos responsáveis pela conversão de açúcares a etanol nos processos fermentativos de produção;

Leveduras do gênero Saccharomyces são utilizadas na indústria brasileira de etanol;

Atualmente leveduras Saccharomyces são utilizadas na produção de etanol de primeira geração com cana de açúcar. Essas mesmas linhagens deverão ser utilizadas na produção de etanol de sorgo sacarino, mantendo o alto rendimento do processo.

Para produção de etanol de segunda geração linhagens diferentes para hidrolisados de bagaço de cana e de sorgo sacarino podem vir a ser necessárias.

Equipamentos

MOENDA DE CANA TRADCIONAL

Parece um triturador composto por rolos, que serve para esmagar a cana a fim de obter o caldo

AQUECEDORES VERTICAIS PARA CALDO DE CANA

Eleva a temperatura do caldo entre 28 e 30°C até 105 e 110°C, proporcionando melhor decantação das impurezas e prevenção de infecção no caldo.

FILTRO ROTARIVO

Separa as partículas sólidas das líquidas;

Possui grande capacidade e pequena mão-de-obra;

Porém possui alto custo de operação.

EVAPORADORES

Constitui