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Os resíduos das podas do olival constituem um resíduo agrícola largamente disponível em Portugal. Estima-se que as quantidades de material produzido anualmente nas podas do Olival possam ascender a 290 000 toneladas por ano. Este material, sem qualquer utilização comercial até ao presente, pode assim ser valorizado servindo como matéria-prima para a produção de etanol de segunda geração. Este processo exige a realização de três etapas sequenciais: pré-tratamento, hidrólise enzimática e fermentação.
O objectivo do presente trabalho consiste em avaliar o potencial de produção de etanol de segunda geração com base na libertação de açúcares resultante de diferentes pré-tratamentos e da hidrólise enzimática subsequente.
Neste trabalho foram testados quatro pré-tratamentos: 1) com ácido sulfúrico diluído [temperatura: 60 a 180 º C, tempo: 30 a 120 minutos e concentração de H2SO4: 0,50 a 5,00% (w/w)], 2) com hidróxido de sódio [temperatura: 40 a 140 °C, tempo: 20 a 120 minutos e concentração de NaOH: 0,31 a 61,9 % (w/w)], 3) com hidróxido de sódio e peróxido de hidrogénio [tempo de 45 minutos, temperatura: 40 a 140 °C, concentração de NaOH: 0,31 a 6,19% (w / w) e concentração de H2O2: 0,31 a 6,19% (w/w)] e 4) com amoníaco [temperatura: 50 a 100 º C, tempo: 60 a 480 minutos e concentração de NH3: 1,00 a 15,00% (w/w)].
Os ensaios de hidrólise enzimática nos resíduos sólidos dos pré-tratados foram realizados com uma concentração de sólidos de 5% (w/v), em tampão citrato 50mM com pH de 4,8 e com uma concentração de BSA de 60mg/g de biomassa seca. A mistura de reacção foi incubada a 50ºC, durante 174h, num agitador orbital com agitação de 150rpm. Para a hidrólise enzimática foram utilizados três complexos enzimáticos comerciais da Novozymes (Dinamarca), NS22086 (complexo de celulases – 148FPU/ml), NS22118 (b-glucosidase - 426 p-NPGU/ml) e NS22083 (Xilanase – 7498 IU/ml) tendo sido testadas duas cargas enzimáticas 6FPU/g de substrato, 18 p-NPGU/g de substrato, 18 IU/g de substrato e 18FPU/g de substrato, 36 p-NPGU/g de substrato, 36 IU/g de substrato.
A biomassa utilizada apresentou uma composição em hidratos de carbono de 51,25% sendo a glucose o principal constituinte com 33,59%. Os teores de lenhina e extractáveis determinados na biomassa foram respectivamente de 24,96% e 15,84%.
O pré-tratamento realizado com ácido sulfúrico com uma concentração de 4,09% (w/w), durante 102 minutos e com uma temperatura de 156ºC apresentou um rendimento de 84%na hidrólise enzimática realizada com 18FPU/g de substrato, 36 p-NPGU/g de substrato e 36 IU/g de substrato. Nestas condições atingiu-se a maior taxa de açúcares disponíveis para fermentação, correspondendo a soma dos açúcares libertados para o hidrolisado durante o pré-tratamento com os açúcares libertados durante a hidrólise enzimática, a 90% dos açúcares existentes na biomassa.
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Keywords
Biocombustíveis Bioetanol - Podas do olival Podas de olival - Pré-tratamento Podas de olival - Hidrólise enzimática