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http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/42030
Title: | Pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar aplicando sais alcalinos. |
Other Titles: | Pre-treatment of sugarcane bagasse applying alkaline salts. |
???metadata.dc.creator???: | SILVA, Vinícius Azrael Sinésio Alexandre da. |
???metadata.dc.contributor.advisor1???: | NUNES, Bruno Rafael Pereira. |
???metadata.dc.contributor.referee1???: | BARROS, Aldre Jorge Morais. |
???metadata.dc.contributor.referee2???: | MACEDO, Maria José Herculano. |
Keywords: | Biomassa lignocelulósica;Lignina;Bagaço da cana de açúcar;Açúcares redutores;Bioprocessos;Sais alcalinos;Pré tratamento bagaço de cana;Lignocellulosic biomass;Lignin;Sugarcane bagasse;Reducing sugars;Bioprocesses;Alkaline salts;Sugarcane bagasse pretreatment;Resíduo – cana-de-açúcar;Subproduto bagaço – cana-de-açúcar |
Issue Date: | 14-May-2025 |
Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
Citation: | SILVA, Vinícius Azrael Sinésio Alexandre da. Pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar aplicando sais alcalinos. 2025. 59f. Trabalho de Conclusão de Curso - Monografia (Curso de Bacharelado em Engenharia de Biotecnologia e Bioprocessos) - Centro de Desenvolvimento Sustentável do Semiárido, Universidade Federal de Campina Grande - Campus Sumé - Paraíba - Brasil, 2025. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/42030 |
???metadata.dc.description.resumo???: | Uma das principais fontes de energia renovável no Brasil são às biomassas, sendo à lignocelulose, o principal componente da biomassa vegetal, formada basicamente por celulose, hemicelulose e lignina. O plantio e o processamento de diversos cultivares, como à cana de açúcar, geram uma quantidade considerável de resíduos que podem causar impactos ambientais, se não forem descartados corretamente. Grande parte deste resíduo, pode ser reaproveitado como matéria prima na geração de energia e de produtos com alto valor agregado. A aplicação de uma etapa de pré tratamento a este tipo de material permite promover a ruptura do complexo lignina celulose he micelulose, tornando o apto a aplicação em bioprocessos. Nesse contexto, alguns catalisadores têm sido estudados, devido aos benefícios como a geração de efluentes menos corrosivos e não poluentes. Com isso, o objetivo geral deste projeto foi avaliar a des lignificação do bagaço de cana, após a aplicação de um pré tratamento usando sal alcalino. A biomassa lignocelulósica foi seca, moída e submetida ao processo para determinação da quantidade de lignina e açúcares redutores, sendo estas etapas realizadas ant es e após o pré tratamento. Os testes catalíticos foram conduzidos em autoclave a 120°C, na ausência e na presença de cada sal, sendo testados o carbonato de sódio e o fosfato de sódio. As condições foram definidas por meio da aplicação de um planejamento fatorial 2² com três repetições no ponto central para avaliar a influência da massa de sal e do tempo de processo sobre a quantidade de lignina e de açúcares redutores (AR), presentes no resíduo sólido e no meio reacional, respectivamente. Para o planejame nto utilizando carbonato de sódio foi possível observar que a interação do sal com o tempo foi estatisticamente significativa para a remoção da lignina, entretanto, os fatores isolados não tiveram significância estatística. Aplicando este sal foi possível remover até 61% da massa de lignina presente no material in natura. Esse resultado foi alcançado aplicando 10 g de sal e 45 minutos de processo. O tratamento utilizando o fosfato de sódio não apresentou valores estatisticamente significativos tanto para a liberação de açúcares redutores como para lignina. O máximo de remoção de lignina alcançado foi de 42%, aplicando 10 g de sal em 15 minutos de processo. O pré tratamento alcalino previsto nos objetivos foi concluído seguindo a metodologia explicitada neste trabalho, comprovando estatisticamente que houve à participação dos sais alcalinos no processo de remoção da lignina presente no bagaço de cana. |
Abstract: | One of the main sources of renewable energy in Brazil is biomass, with lignocellulose being the primary component of plant biomass, mainly composed of cellulose, hemicellulose, and lignin. The cultivation and processing of various crops, such as sugarcane, generate a considerable amount of waste that can cause environmental impacts if not properly disposed of. A significant portion of this waste can be reused as raw material for energy production and for obtaining high value added products. Applyi ng a pretreatment step to this type of material allows for the breakdown of the lignin cellulose hemicellulose complex, making it suitable for bioprocess applications. In this context, some catalysts have been studied due to their benefits, such as the gen eration of less corrosive and non polluting effluents. Thus, the main objective of this project was to evaluate the delignification of sugarcane bagasse after the application of a pretreatment using alkaline salts. The lignocellulosic biomass was dried, mi lled, and subjected to processes to determine lignin content and reducing sugars, with these steps performed both before and after pretreatment. The catalytic tests were carried out in an autoclave at 120°C, in the absence and presence of each salt, specif ically sodium carbonate and sodium phosphate. The conditions were defined through a 2² factorial design with three central point repetitions to evaluate the influence of salt mass and reaction time on the amount of lignin and reducing sugars (RS) present i n the solid residue and in the reaction medium, respectively. For the design using sodium carbonate, the interaction between salt and time was statistically significant for lignin removal; however, the isolated factors were not statistically significant. U sing this salt, it was possible to remove up to 61% of the lignin mass from the untreated material. This result was achieved by applying 10 g of salt for 45 minutes. The treatment using sodium phosphate did not show statistically significant values for eit her reducing sugar release or lignin removal. The maximum lignin removal achieved was 42%, using 10 g of salt for 15 minutes. The alkaline pretreatment proposed in the objectives was successfully completed following the methodology outlined in this work, s tatistically confirming the role of alkaline salts in the lignin removal process from sugarcane bagasse. |
Keywords: | Biomassa lignocelulósica Lignina Bagaço da cana de açúcar Açúcares redutores Bioprocessos Sais alcalinos Pré tratamento bagaço de cana Lignocellulosic biomass Lignin Sugarcane bagasse Reducing sugars Bioprocesses Alkaline salts Sugarcane bagasse pretreatment Resíduo – cana-de-açúcar Subproduto bagaço – cana-de-açúcar |
???metadata.dc.subject.cnpq???: | Engenharia de Biotecnologia e Bioprocessos. |
URI: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/42030 |
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