HIDRÓLISE COM H2SO4 DE RESÍDUOS AGRÍCOLAS DE TABACO

Resumo

A biomassa residual presente em grande parte da produção agrícola geralmente não possui uma destinação adequada. Pesquisas recentes mostram que o reaproveitamento dessa biomassa, material lignocelulósico, é grande, um vez que na área 16,423 kha há produção de 95,512 kt/ano de resíduo vegetal, que está em grande disponibilidade e baixo custo. A preocupação com esgotamento da matéria-prima para produção de combustível torna essa biomassa de resíduo vegetal uma alternativa. O tabaco, produzido principalmente no sul do Brasil (98%), pode ser fonte rica em açúcares fermentescíveis, essenciais para a produção etanol. Assim, se objetivou otimizar o pré-tratamento ácido da biomassa residual de tabaco (caule e raiz). A biomassa utilizada passou por um processo de preparação, onde a amostra foi lavada em água corrente e seca em estufa, seguida de moagem e analise granulométrica. Depois disso, realizou-se extração por Soxhlet com etanol, nesse processo utilizou-se 200mL de etanol para cada 10g de amostra moída, por 4h30min. Na determinação de proteínas utilizou-se o teor de nitrogênio obtido por Análise Elementar (CHNS). Para a determinação do teor de açúcares seguiu-se o método de hidrolise ácida segundo Sluiter et al., 2006. Após retirou-se uma alíquota de hidrolisado e a fase sólida foi filtrada, lavada e secada. A fase líquida foi analisada por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) e com padronização externa para glicose, xilose e arabinose. Para o planejamento de hidrólise ácida utilizou-se uma biomassa pré-tratada com água (35 g/350 mL) que foi filtrada e seca em estufa. Para cada hidrólise ácida planejada, utilizou-se 1g de amostra e 20mL de solução ácida em concentrações de 1, 1,5 ou 2% em H₂SO₄. Em seguida foi colocado em autoclave em temperatura de 121° por 30, 60 ou 90 min. Alíquotas foram retiradas para análise em CLAE e a fase sólida remanescente foi neutralizada e seca em estufa na temperatura de 70°C por 48 h. Na análise de CHNS, foram encontrados baixos teores de proteínas devido ao pouco nitrogênio presente na composição. A determinação de açúcares através da hidrolise ácida mostrou que a amostra possui 59,29% de açúcares totais, glicose, xilose e arabinose. Já na parte da hidrólise ácida, correspondente a um pré-tratamento da etapa seguinte que será a hidrólise enzimática, foi determinado o percentual de fase sólida (não hidrolisada) em 61 e 63% nos tempos de 60 e 90 minutos e em 30 minutos entre 67 e 72% de sólido. Já a fase líquida mostrou que há presença dos açúcares, glicose, xilose e arabinose, e que que o tempo de hidrolise influência na composição desses açúcares. Salienta-se que o maior tempo de hidrolise e maior concentração de ácido, ocasiona uma maior perda de glicose, que influência no rendimento futuro de etanol. Portanto, pode se constatar que o tempo de 30 min é suficiente para o rompimento da hemicelulose, mas precisa-se confirmar se esse tempo contribuirá para o rompimento da estrutura cristalina da celulose, facilitando a ação da enzima, na etapa de hidrólise enzimática que ainda será realizada. Há potencialidade de aproveitamento da biomassa de tabaco e o pré-tratamento por hidrólise ácida no tempo de 30 minutos de autoclave e com 1% de concentração de ácido pode alcançar êxito na produção de etanol.