{"id":24488,"date":"2023-11-30T14:44:29","date_gmt":"2023-11-30T17:44:29","guid":{"rendered":"https:\/\/ciencia.ufpr.br\/portal\/?p=24488"},"modified":"2024-09-04T00:05:20","modified_gmt":"2024-09-04T03:05:20","slug":"biorrefinarias-integradas-permitem-que-usinas-de-cana-de-acucar-usem-ao-maximo-o-bagaco-e-criem-produtos-derivados","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ciencia.ufpr.br\/portal\/biorrefinarias-integradas-permitem-que-usinas-de-cana-de-acucar-usem-ao-maximo-o-bagaco-e-criem-produtos-derivados\/","title":{"rendered":"Biorrefinarias integradas permitem que usinas de cana-de-a\u00e7\u00facar usem ao m\u00e1ximo o baga\u00e7o e criem produtos derivados"},"content":{"rendered":"
\"\"<\/a><\/h5>\n

O baga\u00e7o de cana-de-a\u00e7\u00facar \u00e9 um dos principais rejeitos das usinas do setor sucroenerg\u00e9tico, ramo que produz \u00e1lcool, etanol e a\u00e7\u00facar. Sendo o Brasil o maior produtor de cana do mundo, \u00e9 de interesse do pa\u00eds que essa agroind\u00fastria possa se desfazer do baga\u00e7o sem criar mais problemas ambientais \u2014 tais como a polui\u00e7\u00e3o e as cinzas que resultam da queima para produ\u00e7\u00e3o de energia para a pr\u00f3pria usina, um re\u00faso comum do baga\u00e7o.<\/p>\n

\u00c9 nessa linha que uma pesquisa da Universidade Federal do Paran\u00e1 (UFPR), que foi vencedora do Pr\u00eamio Capes de Tese 2023 na categoria \u201cbiotecnologia\u201d, desenvolveu uma estrat\u00e9gia para aumentar a produtividade das usinas de etanol ao pr\u00e9-tratar o baga\u00e7o com um novo solvente verde \u2014 o imidazol \u2014, fazendo crescer, assim, a possibilidade de extrair o m\u00e1ximo de produto do baga\u00e7o.<\/p>\n

A proposta da tese envolve o aprimoramento das usinas por meio da integra\u00e7\u00e3o com biorrefinarias, que s\u00e3o instala\u00e7\u00f5es que possibilitam transformar uma biomassa, que \u00e9 uma mat\u00e9ria-prima org\u00e2nica vegetal ou animal, caso do baga\u00e7o de cana, em outros produtos, geralmente um biocombust\u00edvel.<\/p>\n

No caso, o foco do pesquisador Kim Kley Valladares Diestra, do Programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia (PPGEBB) da UFPR, foram nas possibilidades das biorrefinarias lignocelul\u00f3sicas, que s\u00e3o as voltadas a transformar a biomassa que cont\u00e9m as subst\u00e2ncias dos rejeitos das usinas de cana \u2014 res\u00edduos ricos em celulose, hemicelulose e lignina (tipos de pol\u00edmeros naturais).<\/p>\n

<\/p>\n

A preocupa\u00e7\u00e3o da pesquisa, que foi orientada por Luciana Vandenberghe e co-orientada por Carlos Soccol, foi incrementar a produ\u00e7\u00e3o de novos materiais e de energia que sejam capazes de reduzir a depend\u00eancia de combust\u00edveis f\u00f3sseis e, ao mesmo tempo, transformar um res\u00edduo industrial em produtos \u00fateis. Ambas s\u00e3o quest\u00f5es estrat\u00e9gicas para as ind\u00fastrias interessadas em reduzir seu impacto no meio ambiente.<\/p>\n

A biorrefinaria lignocelul\u00f3sica integrada descrita na pesquisa \u00e9 uma usina de produ\u00e7\u00e3o de biomol\u00e9culas de primeira gera\u00e7\u00e3o, como o etanol a partir de cana de a\u00e7\u00facar, em que os res\u00edduos \u2014 em sua maioria biomassas lignocelul\u00f3sicas \u2014 seriam reaproveitados para a produ\u00e7\u00e3o de novas mol\u00e9culas de segunda gera\u00e7\u00e3o, criando desse modo uma usina integrada de produ\u00e7\u00e3o de biomol\u00e9culas de primeira e segunda gera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Com a meta de aproveitamento m\u00e1ximo do baga\u00e7o da cana-de-a\u00e7\u00facar, as biorrefinarias lignocelul\u00f3sicas integradas apresentam processos ecologicamente sustent\u00e1veis, al\u00e9m de proporcionarem uma maior diversidade de bioprodutos \u2014 diferentes biomol\u00e9culas de alto valor agregado \u2014, como enzimas e prebi\u00f3ticos.<\/p>\n

Em outras palavras, as novas mol\u00e9culas teriam possibilidades de usos diversos nessa e em outras ind\u00fastrias, o que aumentaria a rentabilidade do setor e reduziria a quantidade de lixo industrial. O conceito de implementa\u00e7\u00e3o de biorrefinarias apresentado na tese foi inspirado nas refinarias de petr\u00f3leo, cujo modelo industrial aproveita a co-gera\u00e7\u00e3o de produtos e subprodutos com valor agregado.<\/p>\n

\u201cO reaproveitamento de subprodutos est\u00e1 atrelado ao conceito de biorrefinaria e bioeconomia circular em processos sustent\u00e1veis, em que res\u00edduos tornam-se novos produtos para diferentes aplica\u00e7\u00f5es industriais na \u00e1rea farmac\u00eautica, de alimentos, agricultura e pecu\u00e1ria, em bioenergia e tratamento de efluentes\u201d, explica a professora Luciana Vandenberghe \u00e0 revista Ci\u00eancia UFPR<\/em>.<\/p>\n

Imidazol \u00e9 catalisador vers\u00e1til de processos qu\u00edmicos<\/h2>\n

Os resultados da tese mostraram o grande potencial do imidazol como nova estrat\u00e9gia de pr\u00e9-tratamento do baga\u00e7o de cana para gerar produtos de valor agregado. O trabalho alcan\u00e7ou a produ\u00e7\u00e3o de tr\u00eas biomol\u00e9culas de m\u00e9dio e alto valor agregado: etanol de primeira e segunda gera\u00e7\u00e3o; xilooligossacar\u00eddeos considerados prebi\u00f3ticos com alto potencial e complexos enzim\u00e1ticos ricos em xilanases.<\/p>\n

Valladares Diestra explica que as enzimas coproduzidas podem ser utilizadas no setor energ\u00e9tico e alimentar, enquanto os prebi\u00f3ticos de natureza xilooligossacar\u00eddeo t\u00eam grande potencial na ind\u00fastria alimentar e na farmac\u00eautica.<\/p>\n

\"\"<\/a>
(Clique para ampliar)<\/figcaption><\/figure>\n

\u201cNossa pesquisa mostra alguns dos caminhos que podem ser adotados para um desenvolvimento mais sustent\u00e1vel. Procuramos a revaloriza\u00e7\u00e3o de res\u00edduos produzidos em grande volume no Brasil, que normalmente s\u00e3o queimados gerando mais gases de efeito estufa, e que podem ser utilizados com o objetivo de obter produtos de maior valor agregado e gerados com processos mais sustent\u00e1veis\u201d, destaca.<\/p>\n

A tese resultou no dep\u00f3sito da patente \u201cPr\u00e9-tratamento de baga\u00e7o de cana com a utiliza\u00e7\u00e3o, reciclagem e reuso de imidazol para a obten\u00e7\u00e3o de a\u00e7\u00facares ferment\u00e1veis\u201d, que est\u00e1 em processo de reconhecimento pelo Instituto Nacional da Propriedade Industrial (Inpi). Os pesquisadores mant\u00eam parceria com a Superintend\u00eancia de Parcerias e Inova\u00e7\u00e3o (SpIn) da UFPR para que a inova\u00e7\u00e3o chegue ao uso industrial.<\/p>\n

\u201cO reconhecimento da Capes nos anima a seguir pesquisando o desenvolvimento completo da nossa tecnologia. No p\u00f3s-doutorado, uma das minhas linhas de trabalho continua sendo a otimiza\u00e7\u00e3o do processo desenvolvido no doutorado\u201d, diz o pesquisador.<\/p>\n

Desafio dos solventes verdes \u00e9 serem vantajosos em escala industrial<\/h2>\n

Entre os solventes que t\u00eam sido pesquisados para melhorar a hidr\u00f3lise (dissolu\u00e7\u00e3o em \u00e1gua) da biomassa lignocelul\u00f3sica, um processo necess\u00e1rio para que as subst\u00e2ncias da biomassa sejam aproveitadas, destacam-se os solventes \u201cverdes\u201d.<\/p>\n

Alguns desses solventes mostram potencial em laborat\u00f3rio, mas ainda enfrentam o alto custo de produ\u00e7\u00e3o, o que inviabiliza a aplica\u00e7\u00e3o em escala industrial .<\/p>\n

O solvente utilizado na pesquisa, o imidazol, vem sendo empregado em processos de pr\u00e9-tratamento de materiais lignocelul\u00f3sicos devido ao seu baixo custo. Outra vantagem \u00e9 que pode ser reciclado e reutilizado, o que o faz ser considerado um solvente \u201cverde\u201d.<\/p>\n

O imidazol \u00e9 um catalisador de anel arom\u00e1tico que, na sua composi\u00e7\u00e3o, apresenta dois \u00e1tomos de nitrog\u00eanio. Um desses \u00e1tomos se assemelha estruturalmente \u00e0 piridina, que \u00e9 um solvente sol\u00favel em \u00e1gua usado por diversas ind\u00fastrias, da farmac\u00eautica \u00e0 de pl\u00e1sticos. Dessa forma, o imidazol consegue substituir solventes extremamente alcalinos.<\/p>\n

A natureza alcalina do imidazol, combinada com grande capacidade de deslignifica\u00e7\u00e3o (capacidade de dissolver a lignina) e baixo pre\u00e7o de mercado, faz dele um catalisador ideal para o pr\u00e9-tratamento de baga\u00e7o de cana, explica o pesquisador.<\/p>\n

A partir da biomassa lignocelul\u00f3sica que \u00e9 rejeito das usinas de etanol, o imidazol chega a obter e a recuperar dois tipos de fra\u00e7\u00f5es de pol\u00edmeros: uma rica em celulose e outra rica em hemicelulose (xilana).<\/p>\n

Esses polissacar\u00eddeos podem ser utilizados tanto na produ\u00e7\u00e3o de biocombust\u00edveis de segunda gera\u00e7\u00e3o quanto na de alimentos funcionais prebi\u00f3ticos, que s\u00e3o tipos de carboidratos que atuam na flora intestinal.<\/p>\n

\u2795 Leia detalhes na tese “Integrated sugarcane bagasse biorefinery for the production of xylanases, xylooligosaccharides and second-generation bioethanol appliying imidazole as new green solvent<\/a><\/span>“, defendida por Kim Kley Valladares Diestra, sob orienta\u00e7\u00e3o de Luciana Vandenberghe e co-orienta\u00e7\u00e3o de Carlos Ricardo Soccol, no Programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia da UFPR em 2022 e vencedora do Pr\u00eamio Capes de Tese 2023 na categoria “Biotecnologia”<\/span><\/h5>\n
\n
Esta reportagem faz parte de uma s\u00e9rie baseada nas teses de doutorado defendidas na Universidade Federal do Paran\u00e1 que foram destacadas no Pr\u00eamio Capes de Tese 2023. As mat\u00e9rias ser\u00e3o publicadas todas as quintas-feiras entre 23 de novembro e 21 de dezembro de 2023. Acompanhe neste link<\/a><\/h6>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

O baga\u00e7o de cana-de-a\u00e7\u00facar \u00e9 um dos principais rejeitos das usinas do setor sucroenerg\u00e9tico, ramo que produz \u00e1lcool, etanol e…<\/p>\n","protected":false},"author":2810,"featured_media":24499,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":"","fifu_image_url":"","fifu_image_alt":"","_jetpack_memberships_contains_paid_content":false},"categories":[2376,1620,1,1613],"tags":[2243,2414,2416,2417,2412,1657,2410,2415,1757,2411],"acf":[],"yoast_head":"\nBiorrefinarias integradas permitem que usinas de cana-de-a\u00e7\u00facar usem ao m\u00e1ximo o baga\u00e7o e criem produtos derivados - Ci\u00eancia UFPR<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Pesquisa da UFPR premiada pela Capes na categoria \u201cbiotecnologia\u201d prop\u00f5e aumentar produtividade e rentabilidade do setor com subprodutos.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/ciencia.ufpr.br\/portal\/biorrefinarias-integradas-permitem-que-usinas-de-cana-de-acucar-usem-ao-maximo-o-bagaco-e-criem-produtos-derivados\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"pt_BR\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Biorrefinarias integradas permitem que usinas de cana-de-a\u00e7\u00facar usem ao m\u00e1ximo o baga\u00e7o e criem produtos derivados - 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