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Utilization of pineapple stem juice to enhance enzyme-hydrolytic efficiency for sugarcane bagasse after an optimized pre-treatment with alkaline peroxide

MONTE, J. R.; BRIENZO, M.; MILAGRES, A. M. F.
Fonte: ELSEVIER SCI LTD Publicador: ELSEVIER SCI LTD
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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37.42%
The enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse was investigated by treating a peroxide-alkaline bagasse with a pineapple stem juice, xylanase and cellulase. Pre-treatment procedures of sugarcane bagasse with alkaline hydrogen peroxide were evaluated and compared. Analyses were performed using 2(4) factorial designs, with pre-treatment time, temperature, magnesium sulfate and hydrogen peroxide concentration as factors. The responses evaluated were the yield of cellobiose and glucose released from pretreated bagasse after enzymatic hydrolysis. The results show that the highest enzymatic conversion was obtained for bagasse using 2% hydrogen peroxide at 60 degrees C for 16 h in the presence of 0.5% magnesium sulfate. Bagasse (5%) was treated with pineapple stem extract, which contains mixtures of protease and esterase, in combination with xylanase and cellulase. It was observed that the amount of glucose and cellobiose released from bagasse increased with the mixture of enzymes. It is believed that the enzymes present in pineapple extracts are capable of hydrolyze specific linkages that would facilitate the action of digesting plant cell walls enzymes. This increases the amount of glucose and other hexoses that are released during the enzymatic treatment and also reduces the amount of cellulase necessary in a typical hydrolysis. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.; FAPESP[08/03204-8]; FAPESP[08/56256-5]

Textile fiber produced from sugarcane bagasse cellulose: an agro-industrial residue

Costa, Sirlene Maria da; Costa, Silgia Aparecida da; Pahl, Richard; Mazzola, Priscila Gava; Marcicano, João Paulo Pereira; Junior, Adalberto Pessoa
Fonte: Transstellar Journal Publications and Research Consultancy Private Ltd; Chennai Publicador: Transstellar Journal Publications and Research Consultancy Private Ltd; Chennai
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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37.42%
Sugarcane bagasse with and without acid hydrolysis was used for extraction of cellulose. The bagasse pulps without or with hydrolysis, and commercial mixtures of these materials in different proportions were used for the production of textile fibers. All sugarcane bagasse pulps were obtained by the alkaline pulping soda-anthraquinone (AQ) and subjected to chemical bleaching to remove residual lignin using hydrogen peroxide or sodium chloride. Pulps were used to obtain fibers with N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO). Bagasse and pulps were characterized by their chemical composition. Fibers were analyzed to evaluate maximum water uptake loading or swelling, weight loss and mechanical properties. Microstructure was analyzed by scanning electron microscope (SEM). The pulping yield was 34.6% for bagasse without hydrolysis and 26.6% for bagasse with hydrolysis. The fibers showed water uptake capacity in the range of 60 – 86%. Fibers obtained from commercial cellulose and bagasse without hydrolysis and whitened with hydrogen peroxide had tenacity values of 4.3 cN/tex, which are compatible with commercial lyocell made from wood pulp cellulose; FAPESP

Seleção de fungos capazes de hidrolisar bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado; Selection of fungi able to hydrolyze bagasse sugar cane pre-treated

Machado, Denise de Souza
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 22/10/2009 PT
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37.45%
O bagaço de cana-de-açúcar, um dos resíduos gerados durante a produção de açúcar, é composto basicamente por celulose (41 44 %), hemicelulose (25 27 %) e lignina (20 22 %); cerca de dois terços da energia existente na cana-de-açúcar está contida no bagaço e na palha. Diversos processos utilizam o bagaço excedente, mas principalmente para produção de energia. No entanto, devido à grande quantidade de bagaço e palha que ainda sobram no processo estes materiais podem ser utilizados como fonte de celulose para obtenção de etanol. Para tanto, se faz necessária a hidrólise do bagaço e da palha a fim de se obter um hidrolisado que possa ser fermentado por leveduras industriais. A hidrólise do bagaço pode ocorrer por explosão a vapor, hidrólise química com ácidos ou álcalis ou hidrólise enzimática entre outros processos; a hidrólise química pode gerar compostos que são inibidores do processo fermentativo enquanto a hidrólise enzimática é um processo bastante oneroso visto não existir no Brasil a produção de enzimas para este fim. Por outro lado, se a hidrólise for efetuada somente com o próprio fungo, o processo pode ser lento. Neste contexto, este trabalho visou utilizar bagaço de cana-de-açúcar...

Bagaço de cana de açúcar como reforço de matrizes termorrígidas baseadas em macromoléculas de ligninas; Sugarcane bagasse as reinforcement of thermoset matrices based on lignin macromolecules

Silva, Cristina Gomes da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 29/07/2011 PT
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37.42%
As resinas do tipo fenólica são amplamente utilizadas devido à sua diversidade de aplicações. Considerando as inúmeras vantagens desta resina (estabilidade térmica e dimensional, alta resistência à chama, etc.), este trabalho teve como um dos objetivos melhorar as propriedades mecânicas do termorrígido fenólico, pois estes são frágeis quando não reforçados. Fibras lignocelulósicas naturais foram usadas como reforço no termorrígido fenólico, o que levou a obtenção de biocompósitos. Devido a grande disponibilidade de fibras de bagaço de cana de açúcar no país, como subproduto de agroindústrias, estas fibras foram utilizadas na produção dos compósitos (sendo substituído em até 70% da matriz termorrígida por fibra natural), com a finalidade de atribuir maior valor agregado que o tradicionalmente encontrado para estas fibras. Tendo em vista que atualmente estas fibras podem ser obtidas como resíduo da agroindústria na forma queimada e não queimada, um estudo comparativo foi feito usando ambas as fibras. Compósitos fenólicos foram preparados com as fibras queimadas e não queimadas e os resultados obtidos de resistência ao impacto, módulo de armazenamento e absorção de água mostraram que não há diferenças significativas entre as propriedades de ambos. Considerando estes resultados...

Caracterização tecnológica de painés de fibras da madeira de eucalipto, Eucalyptus grandis, e de partículas do bagaço do colmo de cana-de-açucar, Saccharum sp; Technological characterization of panelboards from eucalyptus wood fibers, Eucalyptus grandis, and stalk particles of sugarcane bagasse, Saccharum sp

Belini, Ugo Leandro
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 17/04/2012 PT
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37.45%
O aumento do consumo da madeira e de seus produtos, como os painéis de madeira, estimula o desenvolvimento de tecnologia de produtos que utilizam os insumos caracterizados como resíduos. Neste aspecto, o país reúne vantagens competitivas, pela extensa área de plantações de eucalipto de alta produtividade, detém a primeira posição na produção de cana-de-açúcar e possui um parque industrial com avançada tecnologia de produção de painéis de fibras e de partículas. Com este contexto, o presente trabalho teve como principal objetivo a confecção e a caracterização tecnológica de painéis de fibras de madeira de eucalipto, Eucalyptus grandis e de partículas do bagaço do colmo de cana-de-açúcar, Saccharum sp. Os ensaios laboratoriais compreenderam, inicialmente, a caracterização macroscópica das matérias primas e suas misturas, bem como classificação granulométrica do bagaço de cana-de-açúcar. Em seguida, foram estabelecidas 2 etapas referentes ao processo de confecção dos painéis, denominadas etapa A (0-100% de bagaço de cana-de-açúcar, com variações de 25%; 14% de resina UF) e etapa B (0-25% de bagaço de cana-de-açúcar, com variações de 5%; 13 e 16% de resina UF). A caracterização tecnológica dos painéis compreendeu a análise da sua morfologia (microscopia MEV...

Digestibilidade enzimática do bagaço de cana-de-açucar tratado quimio-mecanicamente; Enzimatic digestibility of chemomechanical pretreated sugarcane bagasse

Mendes, Fernanda Machado
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 21/12/2010 PT
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37.51%
Métodos que convertem o bagaço de cana-de-açúcar em açúcares fermentescíveis são geralmente compostos por duas etapas principais: pré-tratamento para degradar a estrutura da planta e uma etapa de hidrólise enzimática ou química para converter as cadeias poliméricas em açúcares. Cada tecnologia de pré-tratamento tem um mecanismo diferente de ação sobre a estrutura do bagaço induzindo modificações físicas e/ou químicas, que são necessárias devido a presença de hemicelulose e lignina na parede celular da planta, o que impede o acesso das celulases nas partes internas do substrato. No presente trabalho, o processo quimio-mecânico foi utilizado para pré-tratar o bagaço de cana com o objetivo de aumentar a acessibilidade na parede celular pelas enzimas hidrolíticas. O processo associa a vantagem da remoção de um ou mais componentes do bagaço e o aumento da área superficial por trituração. Após o tratamento quimio-mecânico, rendimento do processo com adição de álcali foi de 91% e com sulfito alcalino de 75%, que corresponde à remoção de 33% e 53% de lignina e 13% e 29% da hemicelulose, respectivamente.A conversão de celulose de amostras pré-tratadas com álcali e sulfito-alcalino atingiu 50% e 85%...

Pré-tratamento do bagaço de cana-de-açúcar com H2SO4 diluído em reator piloto aquecido por vapor direto; Pre-treatment of sugarcane bagasse with dilute H2SO4 in pilot reactor heated by direct steam

Esteves, Paula Julião
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 29/03/2011 PT
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37.52%
O presente trabalho teve como objetivo avaliar como algumas condições de pré-tratamento de bagaço de cana-de-açúcar com H2SO4 diluído influenciam a distribuição granulométrica do bagaço de cana, a composição química dos sólidos pré-tratados e hidrolisados hemicelulósicos, além da digestibilidade enzimática dos sólidos pré-tratados. Para isso, previamente, uma amostra de bagaço de cana-de-açúcar in natura foi caracterizada quanto suas composições percentuais; a distribuição granulométrica de suas fibras também foi avaliada antes e após o pré-tratamento. O pré-tratamento do bagaço com H2SO4 diluído foi realizado em reator piloto, aquecido por vapor direto, com capacidade de 100 L, onde o teor inicial de sólidos foi fixado em 15% (p/p). A temperatura (131,91-168,09 °C), tempo de residência (11,90-48,09 min) e concentração ácida (0,19 - 3,81 p/p) variaram de acordo com um planejamento fatorial 23. Após o pré-tratamento, os bagaços pré-tratados e hidrolisados hemicelulósicos foram caracterizados quanto suas composições químicas. A composição química dos bagaços in natura e pré-tratados, assim como a composição química dos hidrolisados, foi determinada por gravimetria, espectrofotometria e cromatografia líquida de alta eficiência. De acordo com a condição de pré-tratamento...

Otimização do pré-tratamento ácido de bagaço de cana para a sua utilização como substrato na produção biológica de hidrogênio; Optimization of acid pretreatment of sugarcane bagasse for use as substrate in biological hydrogen production

Lorencini, Patricia
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 11/04/2013 PT
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37.42%
O bagaço de cana de açúcar é um resíduo lignocelulósico que, após a sua hidrólise, pode ser utilizado como substrato para a produção de hidrogênio (H2) por fermentação. O objetivo deste trabalho foi realizar pré-tratamentos do bagaço de cana com os ácidos clorídrico (HCl) e fosfórico (H3PO4) para a solubilização de carboidratos, produzindo o mínimo de inibidores, bem como para tornar a sua estrutura mais suscetível à hidrólise enzimática. Além disso, foi verificada a possibilidade de utilização dos hidrolisados na produção biológica de H2 por uma cultura mista de micro-organismos. A otimização das condições de pré-tratamento com os ácidos foi feita por meio de um planejamento experimental, variando-se a concentração entre 0,64 e 7,36 % (m/v), a temperatura de 63,20 a96,80°C e o tempo de 38,40 a 441,60 min. Nos hidrolisados obtidos foram determinadas as concentrações de açúcares redutores totais (ART) e de monossacarídeos, tais como a glicose, a xilose e a arabinose, além de potenciais inibidores de fermentação, o furfural, o hidroximetilfurfural (HMF) e o ácido acético. As condições de pré-tratamento do bagaço, nas quais foram obtidas as maiores concentrações de ART (13,88 g/L) foi utilizando 6...

Composição e disgestibilidade enzimática do bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado com ácido sulfúrico diluído em reator estático; Composition and enzymatic digestibility of sugarcane bagasse pretreated with dilute sulfuric acid in static reactor

Santos, Victor Tabosa de Oliveira
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 26/11/2010 PT
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37.54%
O presente trabalho teve como principal objetivo correlacionar a composição química do bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado com H2SO4 diluído com a eficiência da sacarificação enzimática da celulose presente no material. Primeiramente, o bagaço in natura foi extraído com água, etanol ou água seguida de etanol, e as composições químicas determinadas. Posteriormente, o bagaço in natura foi pré-tratado com H2SO4 diluído em êmbolos de 200 mL, utilizando 15% de teor de sólidos (m/v). A temperatura (112,5-157,5 °C), o tempo de residência (5-35 min) e a concentração ácida (0-3,0% m/v) variaram de acordo com um planejamento fatorial 23 completo. Após o pré-tratamento, as amostras foram caracterizadas quimicamente. Em seguida, dois extratos enzimáticos comerciais foram caracterizados quanto às atividades de enzimas hidrolíticas e fenoloxidases, e aos teores de proteínas. As condições adequadas de sacarificação enzimática da celulose para a amostra de bagaço pré-tratada com H2SO4 diluído (15% sólidos, 2% ácido, a 150ºC por 30 min) foram determinadas através de planejamentos fatoriais 23 completos, variando teor de sólidos (1,19-4,81% m/v), carga enzimática (1,91-38,09 FPU/g de bagaço) e carga de surfactante (0-0...

Estudos topoquímicos durante obtenção de etanol a partir de celulose de bagaço e palha de cana-de-açúcar; Topochemical studies applied to etanol production from bagasse and straw sugarcane

Maziero, Priscila
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 10/05/2013 PT
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37.47%
As tecnologias de conversão de biomassa para produção de biocombustíveis são principalmente desenvolvidas de forma empírica, baseadas na compreensão das suas propriedades biológicas e químicas. Muitos estudos de variações de parâmetros de processo são realizados, porém todos encontram dificuldades na compreensão do que ocorre com o material lignocelulósico durante as reações. Neste contexto, os estudos topoquímicos tornam-se uma ferramenta de fundamental importância para elucidar estes mecanismos. Este trabalho tem por objetivo avaliar diferentes condições de pré-tratamento hidrotérmico seguida de deslignificação alcalina de bagaço e palha de cana de açúcar. E, a partir de uma condição otimizada, compreender, o que ocorre com a parede celular vegetal durante estes processos de modificação. O bagaço e a palha de cana apresentaram comportamentos distintos ao final do seu processamento. Observou-se uma maior mudança morfológica do bagaço comparado à palha, a qual apresentou exposição das fibras, porém ainda agregadas. Tal fato pode ser explicado pela menor remoção de lignina e hemicelulose desta biomassa quando comparada as mesmas condições de processamento do bagaço. Este fator contribuiu para uma maior digestibilidade da celulose de bagaço...

Produção de membranas a partir do bagaço de cana-de-açúcar e sua utilização na detoxificação do hidrolisado hemicelulósico; Production of membranes from sugarcane bagasse and its application in the detoxification of hemicellulosic hidrolizate

Candido, Rafael Garcia
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 17/03/2015 PT
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37.42%
Os processos de separação por membrana (PSM) vêm ganhando destaque em aplicações industriais por conta de suas vantagens, principalmente o baixo custo de implementação e o baixo consumo de energia para sua operação. A utilização de subprodutos agrícolas na obtenção de materiais é uma tendência crescente, sendo os seus maiores atrativos a grande disponibilidade desses subprodutos e por serem uma matéria-prima barata. O presente trabalho teve como principais objetivos a produção de membranas sua utilização na detoxificação do hidrolisado hemicelulósico originado do tratamento ácido do bagaço de cana-de-açúcar. Para tanto foram produzidos dois tipos de membranas a partir de três polímeros diferentes, o acetato de celulose obtido a partir do bagaço de cana, o acetato de celulose comercial e a poliamida 66. Na produção de acetato a partir do bagaço foi realizado um estudo exploratório para extrair a celulose, matéria-prima do acetato, de uma maneira que se obtivesse um material com alto grau de pureza e que as perdas de celulose durante o processo fossem minimizadas. Para a produção das membranas foi utilizada a técnica de inversão de fases. No caso das membranas de acetato de celulose, foi realizada uma variação dos parâmetros utilizados no processo de confecção das membranas (tempo de evaporação do solvente...

Acid Black 48 dye biosorption using Saccharomyces cerevisiae immobilized with treated sugarcane bagasse

Mitter, E. K.; Corso, C. R.
Fonte: I W A Publishing Publicador: I W A Publishing
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 1431-1438
ENG
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37.47%
The textile industry consumes large quantities of water and chemicals, especially in dyeing and finishing processes. Textile dye adsorption can be accomplished with natural or synthetic compounds. Cell immobilization using biomaterials allows the reduction of toxicity and mechanical resistance and opens spaces within the matrix for cell growth. The use of natural materials, such as sugarcane bagasse, is promising due to the low costs involved. The aim of the present study was to evaluate the use of sugarcane bagasse treated with either polyethyleneimine (PEI), NaOH or distilled water in the cell immobilization of Saccharomyces cerevisiae for textile dye removal. Three different adsorption tests were conducted: treated sugarcane bagasse alone, free yeast cells and bagasse-immobilized yeast cells. Yeast immobilization was 31.34% with PEI-treated bagasse, 8.56% with distilled water and 22.54% with NaOH. PEI-treated bagasse exhibited the best removal rates of the dye at all pH values studied (2.50, 4.50 and 6.50). The best Acid Black 48 adsorption rates were obtained with use of free yeast cells. At pH 2.50, 1 mg of free yeast cells was able to remove 5488.49 g of the dye. The lowest adsorption capacity rates were obtained using treated bagasse alone. However...

Acid dye biodegradation using saccharomyces cerevisiae immobilized with polyethyleneimine-treated sugarcane bagasse

Mitter, E. K.; Corso, C. R.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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37.42%
Chemical reagents used by the textile industry are very diverse in their composition, ranging from inorganic compounds to polymeric compounds. Strong color is the most notable characteristic of textile effluents, and a large number of processes have been employed for color removal. In recent years, attention has been directed toward various natural solid materials that are able to remove pollutants from contaminated water at low cost, such as sugarcane bagasse. Cell immobilization has emerged as an alternative that offers many advantages in the biodegradation process, including the reuse of immobilized cells and high mechanical strength, which enables metabolic processes to occur under adverse conditions of pH, sterility, and agitation. Support treatment also increases the number of charges on the surface, thereby facilitating cell immobilization processes through adsorption and ionic bonds. Polyethyleneimine (PEI) is a polycationic compound known to have a positive effect on enzyme activity and stability. The aim of the present study was to investigate a low-cost alternative for the biodegradation and bioremediation of textile dyes, analyzing Saccharomyces cerevisiae immobilization in activated bagasse for the promotion of Acid Black 48 dye biodegradation in an aqueous solution. A 1 % concentration of a S. cerevisiae suspension was evaluated to determine cell immobilization rates. Once immobilization was established...

Sugarcane bagasse ozonolysis pretreatment: Effect on enzymatic digestibility and inhibitory compound formation

Travaini, Rodolfo; Otero, Marian Derly Morales; Coca, Mónica; Da-Silva, Roberto; Bolado, Silvia
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 332-339
ENG
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37.42%
Sugarcane bagasse was pretreated with ozone to increase lignocellulosic material digestibility. Bagasse was ozonated in a fixed bed reactor at room temperature, and the effect of the two major parameters, ozone concentration and sample moisture, was studied. Acid insoluble and total lignin decreased whereas acid soluble lignin increased in all experiments. Pretreatment barely attacked carbohydrates, with cellulose and xylan recovery rates being >92%. Ozonolysis increased fermentable carbohydrate release considerably during enzymatic hydrolysis. Glucose and xylose yields increased from 6.64% and 2.05%, for raw bagasse, to 41.79% and 52.44% under the best experimental conditions. Only xylitol, lactic, formic and acetic acid degradation compounds were found, with neither furfural nor HMF (5-hydroxymethylfurfural) being detected. Washing detoxification provided inhibitor removal percentages above 85%, increasing glucose hydrolysis, but decreasing xylose yield by xylan solubilization. SEM analysis showed structural changes after ozonization and washing. © 2013 Elsevier Ltd.

Caldeiras aquatubulares de bagaço : estudo do sistema de recuperação de energia; Aquatubular boilers fueled by bagasse : study of energy recovery system

Juan Harold Sosa Arnao
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 30/10/2007 PT
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37.51%
SOSA ARNAO, Juan Harold, Caldeiras Aquatubulares de Bagaço - Estudo do Sistema de Recuperação de Energia, Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Estadual de Campinas, 2008. 224p. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho termodinâmico da caldeira de bagaço e reduzir o custo do seu sistema de recuperação de energia dos gases de exaustão. Para isso, foi realizada a caracterização do bagaço; após o que se determinou a velocidade terminal e o coeficiente de arrasto. Também, propriedades do bagaço como: o poder calorífico superior, a exergia, a temperatura de início de pico ou step, e a temperatura de auto-ignição foram determinadas. O desempenho da caldeira foi determinado através da aplicação da Primeira e Segunda Leis da Termodinâmica. Na análise de Primeira Lei, a eficiência da caldeira foi determinada através do método: (i) das Entradas e Saídas e (ii) do Balanço de Energia, ambos calculados na base do poder calorífico inferior (PCI) e superior (PCS). Na análise de segunda lei, o método dos insumos e produtos e do balanço de exergia foram aplicados. Uma metodologia do balanço de exergia, específica para caldeiras de combustível úmido, foi desenvolvida e aplicada neste trabalho. Através destas análises...

Determinação dos dados cineticos do pre-tratamento de bagaço de cana-de-açucar com peroxido de hidrogenio alcalino e da hidrolise enzimatica posterior; Determination of kinetics data of the pretreatment of sugarcane bagasse with alkaline hydrogen peroxide and subsequent enzymatic hydrolysis

Daniella dos Reis Garcia
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 03/04/2009 PT
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37.45%
O objetivo deste trabalho foi obter dados experimentais da cinética de pré-tratamento com peróxido de hidrogênio alcalino e da cinética de hidrólise enzimática posterior do bagaço de cana-de-açúcar. O pré-tratamento foi realizado nas condições determinadas como ótimas para este processo com concentrações de 8% (m/m) de bagaço, 11% (v/v) de peróxido de hidrogênio e pH igual a 11,5. Os dados experimentais para o pré-tratamento foram obtidos nas temperaturas de 25, 45 e 65ºC, analisando-se os teores de lignina, celulose e hemicelulose em função do tempo de pré-tratamento. À 25ºC houve menor deslignificação em relação à 65ºC, mas não houve degradação da celulose. A hidrólise enzimática foi realizada com bagaço pré-tratado usando celulase de T. reesei e ß-glicosidase de A. Niger a 50ºC. No primeiro ciclo de experimentos, a massa de bagaço foi variada entre 1 e 5 g com volume reacional fixo em 100 mL, correspondendo às concentrações de 1 e 5% de bagaço (m/m). As concentrações de celulase e ß-glicosidase foram mantidas fixas em 500 FPU/L e 500 CBU/L, respectivamente. A carga enzimática fixa dificultou a transferência de massa e adsorção das enzimas, por isto, resultados menos satisfatórios foram observados para os ensaios com maior concentração de bagaço. Experimentos adicionais foram realizados fixando-se a massa de bagaço em 3% (m/m) e variando-se as concentrações de celulase e ß-glicosidase de acordo com um planejamento 22 + configuração estrela. Os resultados reafirmaram que a ação das enzimas sobre o substrato ocorre de forma sinérgica. Nos experimentos para avaliação da hidrólise enzimática...

Otimização do pré-tratamento com peróxido de hidrogênio alcalino a alta concentração de sólidos para a hidrólise enzimática de bagaço de cana-de-açúcar; Optimization of the pre-treatment with alkaline hydrogen peroxide at high solids concentration for the enzymatic hydrolysis of sugarcane bagasse

Christiane Curiel dos Santos de Oliveira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 09/02/2012 PT
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37.45%
No presente trabalho o desempenho do pré-tratamento de bagaço de cana-de-açúcar com alta concentração de sólidos utilizando peróxido de hidrogênio alcalino foi avaliado. O objetivo foi aumentar a concentração de sólidos no pré-tratamento em relação a trabalhos anteriores (RABELO, 2007; GARCIA, 2009). Inicialmente um planejamento fatorial 23 foi realizado para avaliar a influência da temperatura (°C) e concentração de peróxido de hidrogênio alcalino (% v/v) no pré-tratamento, assim como da concentração de celulase (FPU/g bagaço) usada na hidrólise, na concentração de glicose obtida após a hidrólise enzimática. Este planejamento resultou em um modelo linear, que foi usado para determinar o caminho de máxima inclinação, seguindo o procedimento descrito por BARROS NETO el al. (2001). Novos experimentos foram realizados, determinando-se a vizinhança do ponto ótimo e, finalmente, um planejamento em estrela foi realizado em torno desta região, determinando-se as condições de pré-tratamento que resultam em concentração máxima de glicose após hidrólise (0,4014 g glicose/ g de bagaço bruto) quando o pré-tratamento foi realizado com 15% de sólidos e a hidrólise com 3% de sólidos. Este valor corresponde ao rendimento de 95...

Estudo da separação pneumática de frações de bagaço de cana e sua influência na hidrólise enzimática : Study of the pneumatic separation of sugarcane bagasse fractions and its influence on enzymatic hydrolysis; Study of the pneumatic separation of sugarcane bagasse fractions and its influence on enzymatic hydrolysis

Eduardo de Almeida
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Formato: application/pdf
Publicado em 31/05/2012 PT
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37.49%
Visando propor alternativas ao tratamento físico do bagaço de cana-de-açúcar destinado a processos de conversão de energia, analisou-se o desempenho de um equipamento desenvolvido na Faculdade de Engenharia Agrícola (Feagri / Unicamp), o qual permite a contínua separação das partículas de bagaço, consumindo menos energia do que outras formas de obtenção de partículas de diferentes tamanhos, como moagem, corte ou combinação destes. O equipamento classificador pneumático tem seu princípio de funcionamento baseado em teorias da fluidodinâmica. Basicamente, este separa o bagaço em três frações distintas, denominadas fina, média e grossa, de acordo com o as dimensões de suas partículas, através do arraste destas em uma coluna de ar. O objetivo do trabalho foi avaliar a influência do tamanho de partícula de bagaço na conversão de celulose em glicose por meio da hidrólise enzimática, tendo sido submetidas amostras de bagaço integral moído e de frações de bagaço; as frações fina e média do modo como haviam sido classificadas enquanto as amostras da fração grossa foram moídas. Para os experimentos de classificação pneumática foi desenhada uma matriz experimental 2² fatorial variando-se a taxa de alimentação de bagaço e a vazão de ar na coluna de classificação. Os melhores resultados obtidos para hidrólise enzimática ocorreram para as frações finas classificadas...

Desenvolvimento de estratégias para produção biotecnológica de ácido ferúlico e xilooligossacarídeos a partir do bagaço de cana-de-açúcar; The development of strategies for biotechnological production of ferulic acid and xylooligosaccharides from sugar cane bagasse

Lívia Beatriz Brenelli de Paiva
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 19/02/2013 PT
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O bagaço de cana-de-açúcar é um resíduo agroindustrial abundante no Brasil que pode ser utilizado como matéria-prima em uma biorrefinaria para produção de compostos com interesse industrial. A dificuldade para conversão do bagaço de cana e outros materiais lignocelulósicos em biocombustíveis ou insumos químicos é atribuída às suas características químicas e morfológicas. Neste sentido, um dos principais desafios que envolvem esta bioconversão é a desconstrução da parede celular de forma eficiente e economicamente viável. O aproveitamento do bagaço de cana para produção de ácido ferúlico e de xilooligossacarídeos pode representar uma estratégia interessante de bioconversão de um resíduo agroindustrial em moléculas de alto valor agregado. O estudo descrito nesta dissertação aborda o desenvolvimento de uma rota biotecnológica utilizando o bagaço de cana para produção de ácido ferúlico, empregando a enzima feruloil esterase do fungo Aspergillus clavatus, e xilooligossacarídeos, fazendo uso de endo-xilanase e arabinofuranosidase, dos fungos Penicillium funiculosum e Aspergillus niger, respectivamente. Neste trabalho, estas enzimas recombinantes foram super expressas em sistema heterólogo, sendo a feruloil esterase expressa em Escherichia coli...

Processos termoquímicos para processamento de bagaço de cana-de-açúcar : pirólise em leito fixo e gaseificação em leito fluidizado; Thermochemical routes for sugarcane bagasse processing : fixed bed pyrolysis and fluidized bed gasification

Jaiver Efren Jaimes Figueroa
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 04/05/2015 PT
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Os processos termoquímicos permitem a conversão da biomassa em outros produtos de maior interesse e valor agregado. Dentre os processos termoquímicos destacam-se a pirólise e a gaseificação, sendo o alcatrão e gases, os principais produtos resultantes. Estes produtos possuem um grande potencial como intermediários químicos, combustíveis, lubrificantes e energia, tornando os processos termoquímicos muito atrativos. Este trabalho teve como objetivo avaliar experimentalmente dois processos termoquímicos: pirólise e gaseificação, usando bagaço de cana-de-açúcar como matéria-prima. Foram avaliados dois tipos de reatores: leito fixo e leito fluidizado. Inicialmente, foi realizada uma revisão bibliográfica para a obtenção das propriedades físico-químicas da matéria-prima, valores típicos sobre dimensionamento de reatores, cinéticas de reação e características dos produtos obtidos pela via termoquímica, com a finalidade de estudar o comportamento fluidodinâmico do sistema. Posteriormente, foi realizada uma simulação no software comercial ANSYS-FLUENT V12TM, obtendo-se pequenos desvios entre os valores preditos e os encontrados na literatura, o que gerou uma ferramenta computacional com potencial para avaliação dos processos termoquímicos utilizando material lignocelulósico. Após o estudo computacional...