Aplicação do conceito de biorefinaria na utilização do bambu visando à produção de etanol

Resumo

O  conceito  de  biorefinaria  florestal  foi  lançado  em  2001  como  uma nova linha  de pesquisas,  a  nível  mundial,  onde  se  propõe  investigar  métodos de  utilização  mais racionais de materiais fibrosos, consequentemente, extrair maior valor desse  importante recurso natural renovável. O bambu, pertencente a família das gramíneas e em geral é considerado como material fibroso de fibras semi-longas ou longas. Devido a isso, polpas químicas de bambu têm atraído a atenção de países como o Brasil. O presente trabalho terá como objetivo otimizar a extração de amido e açúcares em cavacos de bambu para a produção  de  bioetanol  preservando  ao  máximo  suas  frações  fibrosas visando  possível conversões em fibras celulósicas para a indústria de celulose e painéis de madeira (MDFMediun  Density  Fiber).  O  material  de  estudo serão espécies  do  gênero  Bambusa  e Guadua, por ser de maior ocorrência na região e com poucos  estudos.  Para a análise da composição  química  do bambu  as  amostras  serão  primeiramente  transformadas  em serragem em moinho tipo Wiley, conforme a norma TAPPI T257 om-92 (1996). Para determinação  do teor de extrativos será utilizada a norma TAPPI T204 om-88 (1996), com  substituição  do  benzeno  por  tolueno.  A  composição  de lignina da  madeira  será determinada em amostras livres de extrativos, após a extração em etanol/tolueno, etanol e água quente, de acordo com a Norma TAPPI T264 om-88 (1996). O teor de lignina será determinado pelo método Klason, modificado de acordo com o procedimento proposto por Gomide e Demuner (1986). A lignina solúvel em ácido  será determinada a partir do filtrado  resultante da  análise  da lignina Klason através de leitura em espectrofotômetro de acordo com Goldschimid (1971). A desintegração e peneiragem dos cavacos visando a extração de amido será realizada de acordo com método proposto por Azzini (1984). No laboratório, os colmos serão reduzidos a cavacos com auxílio de um picador semiindustrial, e, os cavacos, desintegrados, na presença de água, em aparelho desintegrador tipo liquidificador  de  uso  doméstico.  Em  seguida  serão  submetidos  a lixiviação para remoção de açucares e amido para posterior conversão em etanol. As amostras de cavacos de bambu, após o desfibramento axial serão submetidas a um tratamento com água(autohidrólise), ácido sulfúrico e álcali diluído.  Com relação ao rendimento em etanol e da fração fibrosa e fibras de celulose será feito a conversão de amido em etanol basicamente dividida  em  três  etapas. Primeiramente  é  realizado  uma  hidrólise  enzimática.  Após  a quebra do amido em monômeros de glicose, a próxima etapa para a produção de etanol será a fermentação.  Após o tratamento dos cavacos desfibrados com solução diluída de ácido sulfúrico, as frações fibrosas resultantes serão lavadas sobre peneira de malha fina para retirar o excesso da solução ácida. A seguir, serão secas em estufa a 105 ± 3°C até peso  constante.  O  rendimento  da  fração fibrosa  ou  fibras  brutas  será  calculado  pela relação  porcentual  entre  seu peso  seco  e  o  peso  seco  da  amostra  inicial  de  cavacos desfibrados. Dessa  forma,  espera-se  extrair  as  fibras,  aproveitando  todo  potencial energético, de maneira que o bioetanol também seja o produto final.