Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-31T21:20:41Z No. of bitstreams: 1 2015_RubériadaSilvaCaminhadeMenezes.pdf: 2864181 bytes, checksum: ea8024e49adcf8baf94a9280d7e399b5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-31T21:22:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_RubériadaSilvaCaminhadeMenezes.pdf: 2864181 bytes, checksum: ea8024e49adcf8baf94a9280d7e399b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-31T21:22:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_RubériadaSilvaCaminhadeMenezes.pdf: 2864181 bytes, checksum: ea8024e49adcf8baf94a9280d7e399b5 (MD5) / A Termodinâmica pode ser utilizada para analisar a sustentabilidade de sistemas da Ecologia Industrial com relação ao consumo de recursos. Este trabalho visa caracterizar como a ferramenta exergia opera para tal finalidade. O conceito de biorrefinaria visa substituir as refinarias de petróleo através da redução da intensidade de combustíveis fósseis em diferentes áreas de produção. O estudo de caso confrontou a tecnologia de uma Usina Sucroalcooleira Tradicional que produz açúcar, álcool e eletricidade com três cenários de Biorrefinarias Sucroalcooleiras, que além dos produtos tradicionais produzem bio-óleo, biogás, bio-fertilizantes, ácido levulínico, ácido fórmico e algas secas a fim de responder qual tecnologia é mais eficiente na utilização dos recursos de biomassa. Esta comparação torna-se importante, pois, à medida que novos processos industriais são incorporados mais recursos são consumidos, mais resíduos e emissões podem vir a ser lançadas no ambiente. Uma análise econômica dos produtos também foi realizada. A eficiência exergética total da Usina Tradicional foi de 43,5%. Nas simulações da mesma usina como uma biorrefinaria, as eficiências exergéticas obtidas foram de 82%, 82% e 81%, respectivamente, para o primeiro, o segundo e o terceiro cenário. O setor onde há produção de ácido levulínico e ácido fórmico foi identificado como o maior destruidor de exergia, com eficiência de apenas 15%. Economicamente, o segundo cenário é o mais vantajoso. / Thermodynamics can be used to examine the sustainability of the industrial ecology systems regarding to resource consumption. This work aims to characterize as exergy tool operates for this purpose. The biorefinery concept aims to replace petroleum refineries by reducing the intensity of fossil fuels in different areas of production. This case study confronted the technology of Traditional Sugarcane-Alcohol Plant that produces sugar, ethanol and electricity with three scenarios of Sugarcane-Alcohol Biorefineries, which in addition to traditional products produce bio-oil, biogas, bio-fertilizer, levulinic acid, formic acid and dried algae in order to answer which technology is more efficient in the use of biomass resources. This comparison is important because, as new industrial processes are incorporated more resources are consumed, more waste and emissions might be released into the environment and more entropy might be generated. An economic analysis of products was also performed. The exergy efficiency of the traditional power plant was 43,5%. In the simulations of the same plant as a biorefinery, the exergetic efficiencies obtained were 82%, 82% and 81%, respectively, for the first, second and third scenario. The sector where there is production of levulinic acid and formic acid was identified as the most destructive of exergy, with only 15% of efficiency. Economically, the second scenario was more advantageous.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2018. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-05-10T16:58:11Z No. of bitstreams: 1 2017_GuilhermeBentoSperandio.pdf: 4590164 bytes, checksum: 08bd686ada6b96e58af9f6c50907a0f2 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-29T20:09:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_GuilhermeBentoSperandio.pdf: 4590164 bytes, checksum: 08bd686ada6b96e58af9f6c50907a0f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-29T20:09:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_GuilhermeBentoSperandio.pdf: 4590164 bytes, checksum: 08bd686ada6b96e58af9f6c50907a0f2 (MD5) Previous issue date: 2018-05-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Fundação de Apoio a Pesquisa do Distrito Federal (FAP-DF). / A crescente demanda energética global e a necessidade ambiental de se afastar do modelo econômico linear baseado na indústria petroquímica são incentivos para o aprimoramento das biorrefinarias lignocelulósicas. Enzimas hidrolíticas ainda são uma porção considerável dos custos de funcionamento das biorrefinarias. Neste trabalho propõem-se a análise do potencial de co-cultivos fúngicos na produção de enzimas hidrolíticas atuantes em material lignocelulósico. Foram realizadas co-culturas do fungo Trichoderma reesei RUT-C30 com Aspergillus niger, Aspergillus tamarii e Phanerochaete chrysosporium em fermentação submersa (SmF) utilizando bagaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono. Também foi avaliado o co-cultivo de T. reesei QM 9414 com A. niger nas mesmas condições. Ao serem cultivados com A. niger, T. reesei RUT-C30 e QM 9414 apresentaram um aumento de 142% e 140% na atividade de β-glicosidase, respectivamente. O perfil enzimático total variou significativamente em cada combinação, com determinadas atividades sendo aumentadas e outras sendo diminuídas pelos co-cultivos. O aumento das atividades enzimáticas individuais como β-glicosidase, por exemplo, não se refletiu em maior atividade de celulases totais (FPAse) e nem em maior eficiência na hidrólise de bagaço de cana-de-açúcar, sendo o monocultivo de T. reesei RUT-C30 o que liberou mais açúcares redutores em ambos os ensaios. / The growing global energy demand and the environmental need to move away from the linear economic model based on the petrochemical industry are incentives for the improvement of lignocellulosic biorefineries. Hydrolytic enzymes are still a considerable portion of the running costs of biorefineries. In this work we propose the analysis of the potential of fungal cocultures in the production of hydrolytic enzymes active on lignocellulosic material. Cocultures of the fungus Trichoderma reesei RUT-C30 with Aspergillus niger, Aspergillus tamarii and Phanerochaete chrysosporium were carried out in submerged fermentation (SmF) using sugarcane bagasse as carbon source. Co-cultivation of T. reesei QM 9414 with A. niger under the same conditions was also evaluated. When cultivated with A. niger, T. reesei RUT-C30 and QM 9414 presented a 142% and 140% increase in β-glucosidase activity, respectively. The total enzymatic profile varied significantly in each combination, with certain activities being increased and others being decreased by the cocultures. The increase in individual enzymatic activities such as βglycosidase, for example, was not reflected in higher total cellulase activity (FPAse) or in higher efficiency in the hydrolysis of sugarcane bagasse, with monocultures of T. reesei RUT -C30 releasing more reducing sugars in both assays.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5833.pdf: 3594761 bytes, checksum: 22ca28a1942a7b8b691c4f52f98f2924 (MD5) Previous issue date: 2014-02-17 / Universidade Federal de Sao Carlos / The increase in demand for biofuels has driven the development of new technologies such as ethanol production from sugarcane bagasse hydrolysis. Given the importance of Brazil in the ethanol market, the inclusion of technology of second generation ethanol will intensify its production. Energy integration in a sugarcane biorefinery provides important advantages for industrial processes such as better energy management, environmental benefits and increased ethanol production. The last factor is due to lower steam consumption in plant with energy integration, so, less bagasse is needed for cogeneration and a fraction of the surplus can be made available for production of second generation ethanol. In this context, the present study conducted energy integration of a sugarcane biorefinery in order to reduce the consumption of utilities. The technique used was Pinch analysis, an established methodology in the area of energy integration. The biorefinery used in this work consists of process for first and second generation ethanol and electricity production simulated in EMSO software (Environment for Modeling, Simulation, and Optimization). Six different scenarios of biorefinery were evaluated, which differ by pretreatment for bagasse (hydrothermal, diluted acid and steam explosion) and by inclusion or not of pentoses fermentation step. Processes that consider pentoses fermentation step have higher ethanol production when compared to processes that do not make use of pentoses fraction, but steam consumption increases in the same order of magnitude of ethanol production. For the six scenarios evaluated energy integration demonstrated a reduction in energy consumption over 50% when compared to corresponding processes without energy integration and over 30% when compared to process with project integration, as commonly found in Brazilian plants. Besides the economic advantage due to decreased costs of hot and cold utilities, the energy integration provides better energy management, reduction in emission of gases and liquid effluents and increases the availability of bagasse for production of second generation ethanol and/or electricity. / O aumento na demanda por biocombustíveis tem impulsionado o desenvolvimento de novas tecnologias como a produção de etanol a partir da hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar. Dada a grande importância do Brasil no mercado de etanol, a inserção da tecnologia de etanol de segunda geração potencializará o crescimento da produção. A integração energética em uma biorrefinaria de cana-de-açúcar proporciona importantes vantagens ao processo industrial como a melhor gestão de energia, benefícios ambientais e aumento na produção de etanol. O último fator se deve ao menor consumo de vapor na planta com a integração energética, logo, menos bagaço é necessário para o sistema de cogeração e parte do excedente pode ser disponibilizado para a produção de etanol de segunda geração. Neste contexto, o presente estudo realizou a integração energética de uma biorrefinaria de cana-de-açúcar com o objetivo de reduzir o consumo de utilidades. A técnica utilizada foi a análise Pinch, metodologia consagrada na área de integração energética. A biorrefinaria empregada neste trabalho consiste do processo de produção de etanol de primeira e segunda geração e energia elétrica por simulação computacional realizada no software EMSO (Environment for Modeling, Simulation, and Optimization). Foram avaliados seis cenários diferentes da biorrefinaria, os quais diferem pelo tipo de pré-tratamento para o bagaço (hidrotérmico, ácido diluído e explosão a vapor) e pela consideração ou não da etapa de fermentação das pentoses. Os processos com os pré-tratamentos hidrotérmico, ácido diluído e explosão a vapor com a inclusão da etapa de fermentação das pentoses tem maior produção de etanol quando comparado aos processos que não fazem uso da fração de pentoses, porém o consumo de vapor aumenta na mesma ordem de grandeza da produção de etanol. Para os seis cenários avaliados a aplicação da integração energética demonstrou uma redução no consumo de energia acima de 50% se comparada aos correspondentes processos sem integração energética e acima de 30% se comparada aos processos com integração de projeto, como comumente encontrados nas usinas brasileiras. Além da vantagem econômica, devido à diminuição nos custos de utilidades quentes e frias, a integração energética do processo proporciona melhor gestão de energia, redução na emissão de gases e efluentes líquidos e aumenta a disponibilidade de bagaço para a produção de etanol de segunda geração e/ou energia elétrica.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-18T15:55:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Nina Rosa Mello.pdf: 820186 bytes, checksum: 6106e9129dd9ff187daf9d0b5c46f501 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T15:55:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Nina Rosa Mello.pdf: 820186 bytes, checksum: 6106e9129dd9ff187daf9d0b5c46f501 (MD5) Previous issue date: 2015-05-28 / CAPEs / A palma forrageira é uma cactácea cultivada no semiárido nordestino, capaz de se desenvolver mesmo em solos deficientes em nutrientes e água. Por ser rica em carboidratos, tem um grande potencial para utilização em processos biotecnológicos para produção de diversos bioprodutos. O objetivo deste trabalho foi investigar a utilização da palma forrageira como substrato para a produção de enzimas microbianas de interesse industrial, em particular, para a aplicação na hidrólise de biomassas em biorrefinarias. Cladódios de Opuntia fícusindica, vulgarmente conhecida como palma gigante, foram fornecidos pelo Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA) e utilizados em todos os experimentos. Inicialmente, foi realizado um ―screening‖ de microorganismos do gênero Bacillus, pertencentes à Coleção de Microrganismo do Departamento de Antibióticos. O ―screening‖ foi feito com 10 linhagens, em placas de Petri, em meio sólido contendo pó de palma seca como fonte de carbono. Entre as 7 linhagens capazes de crescer no meio sólido, a linhagem com colônia de maior diâmetro foi selecionada para investigação sobre a produção de enzimas celulolíticas, hemicelulolíticas e pectinolíticas em fermentação submersa. As fermentações submersas foram realizadas com a linhagem selecionada, Bacillussp. UFPEDA 472, e outros 3 micro-organismos: Trichoderma reesei RUT C-30, Aspergillus awamori e Streptomyces rocheiUFPEDA 3414, já reconhecidos como bons produtores de enzimas. A produção de atividades enzimáticas foi investigada em frascos agitados em mesa agitadora (New Brunswick Scientific, C25KC) e em biorreator de bancada instrumentado (New Brunswick Scientific, Bioflo110), utilizando-se o pó e a fração péctica da palma, respectivamente. As condições de aeração e agitação do reator foram: 1 vvm e 500 rpm, respectivamente; a temperatura e o pH foram controlados, respectivamente, em: 30°C e 5,0, para os fungos filamentosos, 30°C e 7,0, para Bacillus sp., e 37°C e 6,0 para S. rochei. Atividades enzimáticas FPase, CMCase, xilanase e pectinase foram determinadas durante as fermentações utilizando-se como substratos: papel de filtro Whatman nº1, carboximetilcelulose 4%, xilana 1% e pectina cítrica 1%, respectivamente. As concentrações de açúcares e ácido galacturônico foram realizadas por cromatografia líquida de alta eficiência (Agilent, Série 1100). A palma e a sua fração péctica foram capazes de induzir a produção de todas as atividades enzimáticas investigadas em T. reesei, principalmente xilanase (7,75 UI/mL), mas baixas atividades celulolíticas foram observadas para os outros microorganismos. Por outro lado, maiores atividades pectinolíticas foram observadas para S. rochei e A. awamori (2,24 UI/mL e 1,84 UI/mL, respectivamente). Os resultados levaram à conclusão de que a biomassa de cladódios da palma forrageira gigante e a sua fração péctica são substratos potenciais para produção de enzimas – em particular, por Trichoderma reesei RUT C30 – capazes de atuar na hidrólise de biomassas lignocelulósicas em biorrefinarias. / The prickly pear is a cactus cultivated in the semi-arid northeast region of Brazil, able to grow even in soil poor in nutrients and water. Being rich in carbohydrates, it has great potential for use in biotechnological processes for production of various bioproducts. The aim of this study was to investigate the use of prickly pear as a substrate for the production of microbial enzymes of industrial interest, in particular for application in biomass hydrolysis in biorefineries. Cladodes of Opuntia ficus-indica, commonly known as giant palm in Brazil, were provided by the Agronomic Institute of Pernambuco (IPA) and used in all experiments. Initially, a screeningwas carried out with microrganisms of the genus Bacillusfrom the Microbial Collection of the Department of Antibiotics. The screening was performed with 10 strains in Petri dishes on solid medium containing cactus dry powder as a carbon source. Among the 7 strains capable of growing on the solid medium, the strain with the larger colony diameter was selected for investigation on the production of cellulolytic, pectinolytic and hemicellulolytic enzymes in submerged fermentation. The submerged fermentations were carried out with the selected strain, Bacillus sp. UFPEDA 472, and other three microorganisms: Trichoderma reesei RUT C-30, Aspergillus awamori and Streptomyces rocheiUFPEDA 3414, already recognized as good producers of enzymes. The production of enzyme activities was investigated in Erlenmeyer flasks in rotatory shaker (New Brunswick Scientific, C25KC) and instrumented bench bioreactor (New Brunswick Scientific, Bioflo110), using the powder and pectin fraction from the cactus, respectively. The conditions of aeration and agitation of the reactor were: 1 vvm and 500 rpm, respectively; the temperature and pH were controlled respectively at: 30 ° C and 5.0 for filamentous fungi, 30 ° C and 7.0 for Bacillus sp., and 37 ° C and 6.0 for S. rochei. FPase, CMCase, xylanase and pectinase enzymatic activities were determined during the fermentations using Whatman nº1 filter paper, carboxymethylcellulose 4%, xylan 1% and citrus pectin 1%, as substrates, respectively. The concentrations of sugars and galacturonic acid were determined by highperformance liquid chromatography (Agilent Technologies, 1100 Series). The cactus and its pectic fraction were able to induce the production of all enzyme activities investigated in T. reesei, mostly xylanase (7,75 UI/mL), but lower cellulolytic activities were observed for the other microorganisms. On the other hand, higher pectinolytic activities were observed for S. rochei and A. awamori (2,24 UI/mL and 1,84 UI/mL, respectively). It was concluded that the cladodes biomass of giant cactus and its pectin fraction are potential substrates for the production of enzymes - in particular by Trichoderma reesei RUT C30 - able to act in the hydrolysis of lignocellulosic biomass in biorefineries.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-30T12:19:55Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao Iranildo Cruz.pdf: 3847801 bytes, checksum: 80eb92e1f9b6e3762f487bb82fd68a79 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-30T12:19:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao Iranildo Cruz.pdf: 3847801 bytes, checksum: 80eb92e1f9b6e3762f487bb82fd68a79 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / CAPEs / Considerada um importante produto comercial, a madeira de eucalipto está disponível no território brasileiro de maneira sustentável e em grandes quantidades, fornecendo produtos bastante valorizados no mercado. Atualmente o país é um dos maiores produtores de celulose proveniente das florestas de eucalipto. A lignina, depois da celulose, é o segundo mais abundante biopolímero encontrado na natureza e apresenta diversas aplicações estando inserida no conceito de biorrefinaria. O presente trabalho teve como objetivo a separação dos principais componentes do cavaco de eucalipto. Além de avaliar o efeito do pré-tratamento hidrotérmico seguido de deslignificação alcalina na biomassa, visando à obtenção de um material lignocelulósico mais facilmente hidrolisável por enzimas celulolíticas. Os pré-tratamentos foram realizados em um reator rotatório de 20 L (Regmed AU/E-20), relação sólido: líquido 1:10 (m·v-1). A eficiência dos pré-tratamentos foi verificada através da comparação de análises físico-químicas e da conversão de celulose em glicose na madeira “in natura” e pré-tratada. Os cavacos de eucalipto utilizados, foram caracterizados quimicamente e analisados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho por transformada de fourier (FT-IR), cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e difração de raios-X (DRX). Para avaliação da conversão enzimática, utilizou-se 15 FPU·g-1 de celulase e 10 UI·g-1 de β-glicosidase em tampão Citrato de sódio 0,05 mol·L-1, pH 4,8 sob agitação de 150 rpm, temperatura de 50 ºC e relação sólido: líquido 2% (m·v-1). A lignina obtida na deslignificação, foi precipitada com ácido sulfúrico até pH 2 em temperatura ambiente. A reação foi mantida sem agitação por 12h. Em seguida o precipitado foi seco, acetilado e caracterizado pelas técnicas: espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR), ressonância nuclear magnética (RMN de 1H e 13C), espectroeletrônica na região do ultravioleta UV/Vis, análise elementar e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos mostraram que a hemicelulose foi o componente que sofreu maior solubilização, 93%. Após a deslignificação alcalina o teor de celulose e lignina na fração sólida diminuram em 35,96% e 82% respectivamente, esses valores correspondem a solubilização das macromoléculas quando comparadas a biomassa “in natura”. As análises químicas comprovaram que ao decorrer do processo ocorreu aumento no índice de cristalinidade da celulose, devido a remoção de hemicelulose e lignina. A hidrólise dos cavacos deslignificados confirmou a eficiência dos pré-tratamentos, uma vez que a conversão de celulose em glicose foi de 65% indicando que quantidades menores de hemicelulose e lignina favorecem o processo de hidrólise. As técnicas de FT-IR e RMN demonstraram efetividade da reação acetilação. Através da análise elementar e de RMN foi possível obter a expressão para a fórmula mínima C9 sendo: C9H11O4,8(OCH3)1,37. O percentual de unidades guaiacila na madeira é de 63%. O Espectros de UV/Vis mostrou um deslocamento batocrômico em 281 nm evidenciando alto teor de unidades G. O valor obtido para a absortividade foi de 22,55 L·g-1·cm-1. Sendo assim a madeira de eucalipto se torna um produto bastante atrativo para o mercado, devido a quantidade de produtos que podem ser gerados. / Considered an important commercial product, the wood is available in Brazilian territory in a sustainable way and in large quantities, providing products quite valued at market. Currently the country is one of the largest producers of pulp from eucalyptus forests. The lignin, after cellulose, is the second most abundant biopolymer found in nature and presents several applications being inserted into the concept of biorefinery. The present work had as objective the separation of the main components of the eucalyptus wood. In addition to assessing the effect of pretreatment hydrothermal followed by delignification alkaline in biomass, aiming to obtain a lignocellulosic material more easily hydrolysable by enzymes . The pretreatments were performed in a reactor rotatory 20 L (Regmed AU/E-20), relationship solid: liquid 1:10 (m·v-1). The efficiency of the pre-treatments was verified through the comparison of physical-chemical analysis and the conversion of cellulose into glucose. The eucalypt wood used, were chemically characterized and analyzed by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transformed infrared spectroscopy (FT-IR), high-performance liquid chromatography (HPLC) and X-ray diffraction (XRD). For evaluation of enzymatic conversion, it was used 15 FPU·g-1 of cellulase and 10 IU·g-1 of β-glucosidase in sodium citrate buffer 0.05 mol·L-1, pH 4.8 under stirring of 150 rpm, temperature of 50 ºC and relationship solid:liquid 2% (m·v-1). The lignin obtained in delignification, was precipitated with sulfuric acid up to pH 2 at ambient temperature. The reaction was maintained without agitation for 12h. Then the precipitate was dry, acetylated and characterized by techniques: Fourier transformed infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance (NMR of 1H and 13C), in the region of ultraviolet UV/Vis, elemental analysis and scanning electron microscopy (SEM). The results obtained showed that the hemicellulose was the component that suffered the greatest solubilization, 93%. After the delignification alkaline the content of cellulose and lignin in solid fraction decreased in 35.96% and 82% respectively, these values correspond to the solubilization of macromolecules when compared to biomass in natura. The chemical analyzes have proven that the course of the procedure occurred an increase in crystallinity index of cellulose, due to removal of hemicellulose and lignin. The hydrolysis of eucalyptus wood without lignin confirmed the efficiency of pretreatments, once the conversion of cellulose into glucose was 65% indicating that smaller quantities of hemicellulose and lignin favor the process of hydrolysis. The techniques of FT-IR and NMR demonstrated effectiveness of the reaction acetylation. Through the elemental analysis and NMR was possible to obtain the expression to the minimum equation C9 being: C9H11O4,8(OCH3)1,37. The percentage of guaiacyl in eucalyptus wood is 63%. The spectrum of UV/Vis showed a displacement in 281 nm evidencing high content of units G. the value obtained for the was 22,55 L·g-1·cm-1.Thus the eucalypt wood becomes an attractive product for the market, due to the quantity of products which may be generated.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-31T14:40:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao Iranildo Cruz.pdf: 3847801 bytes, checksum: 80eb92e1f9b6e3762f487bb82fd68a79 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-31T14:40:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao Iranildo Cruz.pdf: 3847801 bytes, checksum: 80eb92e1f9b6e3762f487bb82fd68a79 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / CAPEs / Considerada um importante produto comercial, a madeira de eucalipto está disponível no território brasileiro de maneira sustentável e em grandes quantidades, fornecendo produtos bastante valorizados no mercado. Atualmente o país é um dos maiores produtores de celulose proveniente das florestas de eucalipto. A lignina, depois da celulose, é o segundo mais abundante biopolímero encontrado na natureza e apresenta diversas aplicações estando inserida no conceito de biorrefinaria. O presente trabalho teve como objetivo a separação dos principais componentes do cavaco de eucalipto. Além de avaliar o efeito do pré-tratamento hidrotérmico seguido de deslignificação alcalina na biomassa, visando à obtenção de um material lignocelulósico mais facilmente hidrolisável por enzimas celulolíticas. Os pré-tratamentos foram realizados em um reator rotatório de 20 L (Regmed AU/E-20), relação sólido: líquido 1:10 (m·v-1). A eficiência dos pré-tratamentos foi verificada através da comparação de análises físico-químicas e da conversão de celulose em glicose na madeira “in natura” e pré-tratada. Os cavacos de eucalipto utilizados, foram caracterizados quimicamente e analisados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho por transformada de fourier (FT-IR), cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e difração de raios-X (DRX). Para avaliação da conversão enzimática, utilizou-se 15 FPU·g-1 de celulase e 10 UI·g-1 de β-glicosidase em tampão Citrato de sódio 0,05 mol·L-1, pH 4,8 sob agitação de 150 rpm, temperatura de 50 ºC e relação sólido: líquido 2% (m·v-1). A lignina obtida na deslignificação, foi precipitada com ácido sulfúrico até pH 2 em temperatura ambiente. A reação foi mantida sem agitação por 12h. Em seguida o precipitado foi seco, acetilado e caracterizado pelas técnicas: espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR), ressonância nuclear magnética (RMN de 1H e 13C), espectroeletrônica na região do ultravioleta UV/Vis, análise elementar e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos mostraram que a hemicelulose foi o componente que sofreu maior solubilização, 93%. Após a deslignificação alcalina o teor de celulose e lignina na fração sólida diminuram em 35,96% e 82% respectivamente, esses valores correspondem a solubilização das macromoléculas quando comparadas a biomassa “in natura”. As análises químicas comprovaram que ao decorrer do processo ocorreu aumento no índice de cristalinidade da celulose, devido a remoção de hemicelulose e lignina. A hidrólise dos cavacos deslignificados confirmou a eficiência dos pré-tratamentos, uma vez que a conversão de celulose em glicose foi de 65% indicando que quantidades menores de hemicelulose e lignina favorecem o processo de hidrólise. As técnicas de FT-IR e RMN demonstraram efetividade da reação acetilação. Através da análise elementar e de RMN foi possível obter a expressão para a fórmula mínima C9 sendo: C9H11O4,8(OCH3)1,37. O percentual de unidades guaiacila na madeira é de 63%. O Espectros de UV/Vis mostrou um deslocamento batocrômico em 281 nm evidenciando alto teor de unidades G. O valor obtido para a absortividade foi de 22,55 L·g-1·cm-1. Sendo assim a madeira de eucalipto se torna um produto bastante atrativo para o mercado, devido a quantidade de produtos que podem ser gerados. / Considered an important commercial product, the wood is available in Brazilian territory in a sustainable way and in large quantities, providing products quite valued at market. Currently the country is one of the largest producers of pulp from eucalyptus forests. The lignin, after cellulose, is the second most abundant biopolymer found in nature and presents several applications being inserted into the concept of biorefinery. The present work had as objective the separation of the main components of the eucalyptus wood. In addition to assessing the effect of pretreatment hydrothermal followed by delignification alkaline in biomass, aiming to obtain a lignocellulosic material more easily hydrolysable by enzymes . The pretreatments were performed in a reactor rotatory 20 L (Regmed AU/E-20), relationship solid: liquid 1:10 (m·v-1). The efficiency of the pre-treatments was verified through the comparison of physical-chemical analysis and the conversion of cellulose into glucose. The eucalypt wood used, were chemically characterized and analyzed by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transformed infrared spectroscopy (FT-IR), high-performance liquid chromatography (HPLC) and X-ray diffraction (XRD). For evaluation of enzymatic conversion, it was used 15 FPU·g-1 of cellulase and 10 IU·g-1 of β-glucosidase in sodium citrate buffer 0.05 mol·L-1, pH 4.8 under stirring of 150 rpm, temperature of 50 ºC and relationship solid:liquid 2% (m·v-1). The lignin obtained in delignification, was precipitated with sulfuric acid up to pH 2 at ambient temperature. The reaction was maintained without agitation for 12h. Then the precipitate was dry, acetylated and characterized by techniques: Fourier transformed infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance (NMR of 1H and 13C), in the region of ultraviolet UV/Vis, elemental analysis and scanning electron microscopy (SEM). The results obtained showed that the hemicellulose was the component that suffered the greatest solubilization, 93%. After the delignification alkaline the content of cellulose and lignin in solid fraction decreased in 35.96% and 82% respectively, these values correspond to the solubilization of macromolecules when compared to biomass in natura. The chemical analyzes have proven that the course of the procedure occurred an increase in crystallinity index of cellulose, due to removal of hemicellulose and lignin. The hydrolysis of eucalyptus wood without lignin confirmed the efficiency of pretreatments, once the conversion of cellulose into glucose was 65% indicating that smaller quantities of hemicellulose and lignin favor the process of hydrolysis. The techniques of FT-IR and NMR demonstrated effectiveness of the reaction acetylation. Through the elemental analysis and NMR was possible to obtain the expression to the minimum equation C9 being: C9H11O4,8(OCH3)1,37. The percentage of guaiacyl in eucalyptus wood is 63%. The spectrum of UV/Vis showed a displacement in 281 nm evidencing high content of units G. the value obtained for the was 22,55 L·g-1·cm-1.Thus the eucalypt wood becomes an attractive product for the market, due to the quantity of products which may be generated.

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Antonio Maria Francisco Luiz José Bonomi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T21:18:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Junqueira_TassiaLopes_D.pdf: 2176250 bytes, checksum: a96672c7acc2952a71b12c8c709f193c (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As usinas de cana-de-açúcar encaixam-se no conceito de biorrefinaria, uma vez que produzem etanol, açúcar e eletricidade, entre outros produtos. A produção de etanol de 1ª geração (1G), a partir do caldo de cana-de-açúcar, é um processo bem estabelecido, enquanto a produção de etanol a partir de materiais lignocelulósicos, denominado processo de 2ª geração (2G), tem recebido atenção especial nas últimas décadas. No Brasil, bagaço e palha são as matérias-primas de maior potencial para a produção de etanol 2G devido a sua disponibilidade e relativo baixo custo, no entanto o processo não está consolidado até o momento. O presente estudo teve por objetivo estudar a integração de diferentes tecnologias ao processo de produção de etanol, considerando as tecnologias 1G e 2G, a fim de avaliar os impactos na viabilidade técnico-econômica das biorrefinarias de cana-de-açúcar. Resultados mostraram que a diversificação dos produtos, através da produção de açúcar, eletricidade e biogás, bem como a flexibilidade na produção melhoram a viabilidade técnico-econômica e diminuem a suscetibilidade às oscilações de mercado, aumentando a estabilidade dos negócios. Para a produção de etanol 2G, os impactos das condições operacionais da hidrólise enzimática e características das enzimas no processo integrado de produção de etanol 1G2G foram avaliados através da formulação de um modelo matemático e análise estatística. Visando à redução do custo de produção do etanol, as melhores condições operacionais foram determinadas e mostraram-se muito sensíveis ao preço de enzimas. A extensão do período de operação das biorrefinarias de cana-de-açúcar, que é usualmente de 6 a 8 meses por ano, permite reduzir a contribuição do investimento no custo de produção de etanol. O processamento de sorgo sacarino durante a entressafra de cana-de-açúcar apresentou expressivo potencial para incrementar a produção de etanol e eletricidade, bem como melhorar a viabilidade econômica. A integração de uma planta 2G processando o ano todo resultou em uma alternativa promissora, mas com alto investimento quando comparada às demais alternativas. A abordagem apresentada nesta tese pode ser utilizada para avaliar outras rotas e tecnologias, identificando gargalos tecnológicos e guiando a pesquisa a fim de aumentar a viabilidade do processo / Abstract: Sugarcane mills fit into the biorefinery concept, since ethanol, sugar and electricity, among others, are possible products. The first generation (1G) ethanol production, from sugarcane juice, is a well-established process, while ethanol production from lignocellulosic materials, the so-called second generation (2G) process, has received special attention in the last decades. In Brazil, sugarcane bagasse and straw are potentially the most important feedstock for 2G ethanol production due to their availability and relative low cost, but the process is not established yet. This study focused on the integration of different technologies in the ethanol production process, taking into account both 1G and 2G technologies, in order to assess the impacts on techno-economic feasibility of sugarcane biorefineries. Results showed that product diversification, through production of sugar, electricity and biogas, as well as production flexibility improve techno-economic feasibility and reduce susceptibility to market oscillations, improving business stability. For 2G ethanol production, the impacts of operating conditions on enzymatic hydrolysis and enzyme features in the integrated 1G2G ethanol production process were assessed through the formulation of a mathematical model and statistical evaluation. Aiming at the reduction of ethanol production cost, best operating conditions were determined and showed to be very sensitive to enzyme prices. Extending the operation period of sugarcane biorefineries, which is from 6 to 8 months per year, allows reducing contribution of investment on ethanol production cost. Sweet sorghum, processed in the sugarcane off-season, presented a great potential to increase ethanol and electricity production as well as to improve economic feasibility. Integration of a 2G plant processing all year-round resulted in a promising alternative, but presents high investment cost compared to other alternatives. The approach presented in this thesis can be used to perform assessments of other routes and technologies, identifying technological bottlenecks and guiding research in order to improve process feasibility / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutora em Engenharia Quimica

A exploração de processos viáveis para a conversão da biomassa lignocelulósica em combustíveis limpos e produtos químicos de alto valor agregado, para complementar ou substituir produtos derivados de fontes não renováveis, é crucial para um desenvolvimento sustentável. A valorização e modificação dos componentes lignocelulósicos, torna-se imprescindível para viabilizar o sistema de biorrefinaria. A lignina, macromolécula aromática dominante na natureza, é um destes componentes que, devido a sua estrutura e composição, oferece rotas únicas para a produção de vários químicos de valor agregado. Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito de reações de oxidação em ligninas de bagaço e de palha de cana-de-açúcar, e de casca de café, na obtenção de compostos aromáticos de baixa massa molar, em especial a vanilina, e adicionalmente, verificar a aplicabilidade da lignina oxidada residual na obtenção de matrizes para liberação controlada de herbicida, buscando alternativas para agregar valor à lignina proveniente de resíduos agroindustriais e contribuir com a viabilização de biorrefinarias. Para isso, os materiais lignocelulósicos foram pré-tratados com ácido diluído e submetidos a deslignificação alcalina para obtenção da lignina. As frações obtidas durante cada etapa foram avaliadas quanto a composição química e Espectrometria no Infravermelho (FTIR), e as ligninas obtidas, foram ainda avaliadas por Espectrometria no Ultravioleta (UV) e por Ressonância Magnética Nuclear (1H RMN, 13C RMN e 2D RMN). As ligninas obtidas foram oxidadas em diferentes condições: oxidação enzimática utilizando lacase, em meio ácido e em meio alcalino com H2O2 e oxidação úmida em meio aquoso e alcalino utilizando H2O2. A fração líquida obtida foi analisada por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) para identificar e quantificar os aldeídos aromáticos e outros compostos de degradação, enquanto a fração sólida, constituída pela lignina residual oxidada, foi avaliada por FTIR e UV. As ligninas oxidadas provenientes das condições que resultaram em um maior rendimento de vanilina, foram aplicadas na formulação de matrizes para liberação controlada de ametrina. Os resultados mostraram que a lignina de bagaço e de palha de cana não oxidadas são compostas principalmente por unidades siringil e guaiacil, respectivamente, e predominância de ligações ?-O-4, enquanto a lignina de casca de café foi composta principalmente por unidades hidroxil e predominância de ligações C-C, indicando uma estrutura mais condensada. Das oxidações avaliadas, a oxidação em meio alcalino (NaOH 10%) utilizando H2O2 9,1% gerou um maior rendimento de vanilina quando utilizada lignina de bagaço (8,13 mg/g lignina) e de casca de café (1,15 mg/g lignina), e H2O2 6,1% quando utilizada lignina de palha (6,48 mg/g lignina). A aplicação das ligninas oxidadas permitiu a obtenção de matrizes capazes de liberar o herbicida ametrina com diferentes cinéticas, dependendo das propriedades e das proporções das ligninas empregadas. / The exploration of feasible paths for the conversion of the lignocellulosic biomass into clean fuels and high value chemicals, to complement or replace products derived from non-renewable sources, is crucial for a sustainable development. The efficient utilization of the lignocellulosic components is of fundamental importance for the economic viability of biorefineries. Lignin, nature\'s dominant aromatic polymer, is a major component of the biomass that, due to its structuture and chemical composition, is a unique feedstock for producing high-value chemicals. The aim of this study is to seek for alternatives for adding value to lignin from agro-industrial waste in order to contribute to the vialbility of biorefineries. To achieve this, we evaluated the effect of oxidation reactions in sugarcane bagasse and straw lignin, and coffee husk, for obtaining aromatic compounds of low molecular weight, especially vanillin. In addition, the applicability of the residual oxidized lignin for obtaining matrices for the controlled release of herbicides was also examined in this work. For this purpose, the lignocellulosic materials were pretreated with dilute acid and subjected to alkaline delignification to achieve separation of the lignin. The fractions obtained at each stage were analyzed for chemical composition and with Infrared Spectroscopy (FTIR). The lignins were also analyzed using UV-vis Spectroscopy (UV) and Nuclear Magnetic Resonance (1H NMR, 13C NMR and HSQC). The lignins obtained were subjected to oxidation using different physiochemical conditions - enzymatic oxidation with laccase, oxidation in acidic and alkaline medium with H2O2 and wet oxidation in aqueous and alkaline medium using H2O2.The obtained liquid fraction was analyzed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) to identify and quantify the aromatic aldehydes and other compounds of lignin degradation, while the solid fraction, comprising the oxidized residual lignin, was analyzed by FTIR and UV. The oxidized lignins derived from the conditions that have resulted in a maximun yield of vanillin, were applied in the formulation of controlled release matrices of ametryne. Results for non oxidized lignin showed bagasse and straw lignin being composed mainly of syringyl and guaiacil units, respectively, linked predominantly by ?-O-4 bonds, while coffee husk lignin was mainly composed of hydroxyl units linked by C-C bonds predominantly, indicating a more condensed structure. Of all the oxidation reactions, the oxidation in alkaline medium (NaOH 10%) using H2O2 9.1% showed the highest yield of vanillin with bagasse lignin (8.13 mg/g lignin) and coffee husk lignin (1.15 mg/g lignin), and H2O2 6.1% with straw lignin (6.48 mg/g lignin). The application of oxidized lignins as matrices resulted in the release of the herbicide ametryne with different kinetics, depending on the proportions and properties of the lignins applied.

A exploração de processos viáveis para a conversão da biomassa lignocelulósica em combustíveis limpos e produtos químicos de alto valor agregado, para complementar ou substituir produtos derivados de fontes não renováveis, é crucial para um desenvolvimento sustentável. A valorização e modificação dos componentes lignocelulósicos, torna-se imprescindível para viabilizar o sistema de biorrefinaria. A lignina, macromolécula aromática dominante na natureza, é um destes componentes que, devido a sua estrutura e composição, oferece rotas únicas para a produção de vários químicos de valor agregado. Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito de reações de oxidação em ligninas de bagaço e de palha de cana-de-açúcar, e de casca de café, na obtenção de compostos aromáticos de baixa massa molar, em especial a vanilina, e adicionalmente, verificar a aplicabilidade da lignina oxidada residual na obtenção de matrizes para liberação controlada de herbicida, buscando alternativas para agregar valor à lignina proveniente de resíduos agroindustriais e contribuir com a viabilização de biorrefinarias. Para isso, os materiais lignocelulósicos foram pré-tratados com ácido diluído e submetidos a deslignificação alcalina para obtenção da lignina. As frações obtidas durante cada etapa foram avaliadas quanto a composição química e Espectrometria no Infravermelho (FTIR), e as ligninas obtidas, foram ainda avaliadas por Espectrometria no Ultravioleta (UV) e por Ressonância Magnética Nuclear (1H RMN, 13C RMN e 2D RMN). As ligninas obtidas foram oxidadas em diferentes condições: oxidação enzimática utilizando lacase, em meio ácido e em meio alcalino com H2O2 e oxidação úmida em meio aquoso e alcalino utilizando H2O2. A fração líquida obtida foi analisada por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) para identificar e quantificar os aldeídos aromáticos e outros compostos de degradação, enquanto a fração sólida, constituída pela lignina residual oxidada, foi avaliada por FTIR e UV. As ligninas oxidadas provenientes das condições que resultaram em um maior rendimento de vanilina, foram aplicadas na formulação de matrizes para liberação controlada de ametrina. Os resultados mostraram que a lignina de bagaço e de palha de cana não oxidadas são compostas principalmente por unidades siringil e guaiacil, respectivamente, e predominância de ligações ?-O-4, enquanto a lignina de casca de café foi composta principalmente por unidades hidroxil e predominância de ligações C-C, indicando uma estrutura mais condensada. Das oxidações avaliadas, a oxidação em meio alcalino (NaOH 10%) utilizando H2O2 9,1% gerou um maior rendimento de vanilina quando utilizada lignina de bagaço (8,13 mg/g lignina) e de casca de café (1,15 mg/g lignina), e H2O2 6,1% quando utilizada lignina de palha (6,48 mg/g lignina). A aplicação das ligninas oxidadas permitiu a obtenção de matrizes capazes de liberar o herbicida ametrina com diferentes cinéticas, dependendo das propriedades e das proporções das ligninas empregadas. / The exploration of feasible paths for the conversion of the lignocellulosic biomass into clean fuels and high value chemicals, to complement or replace products derived from non-renewable sources, is crucial for a sustainable development. The efficient utilization of the lignocellulosic components is of fundamental importance for the economic viability of biorefineries. Lignin, nature\'s dominant aromatic polymer, is a major component of the biomass that, due to its structuture and chemical composition, is a unique feedstock for producing high-value chemicals. The aim of this study is to seek for alternatives for adding value to lignin from agro-industrial waste in order to contribute to the vialbility of biorefineries. To achieve this, we evaluated the effect of oxidation reactions in sugarcane bagasse and straw lignin, and coffee husk, for obtaining aromatic compounds of low molecular weight, especially vanillin. In addition, the applicability of the residual oxidized lignin for obtaining matrices for the controlled release of herbicides was also examined in this work. For this purpose, the lignocellulosic materials were pretreated with dilute acid and subjected to alkaline delignification to achieve separation of the lignin. The fractions obtained at each stage were analyzed for chemical composition and with Infrared Spectroscopy (FTIR). The lignins were also analyzed using UV-vis Spectroscopy (UV) and Nuclear Magnetic Resonance (1H NMR, 13C NMR and HSQC). The lignins obtained were subjected to oxidation using different physiochemical conditions - enzymatic oxidation with laccase, oxidation in acidic and alkaline medium with H2O2 and wet oxidation in aqueous and alkaline medium using H2O2.The obtained liquid fraction was analyzed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) to identify and quantify the aromatic aldehydes and other compounds of lignin degradation, while the solid fraction, comprising the oxidized residual lignin, was analyzed by FTIR and UV. The oxidized lignins derived from the conditions that have resulted in a maximun yield of vanillin, were applied in the formulation of controlled release matrices of ametryne. Results for non oxidized lignin showed bagasse and straw lignin being composed mainly of syringyl and guaiacil units, respectively, linked predominantly by ?-O-4 bonds, while coffee husk lignin was mainly composed of hydroxyl units linked by C-C bonds predominantly, indicating a more condensed structure. Of all the oxidation reactions, the oxidation in alkaline medium (NaOH 10%) using H2O2 9.1% showed the highest yield of vanillin with bagasse lignin (8.13 mg/g lignin) and coffee husk lignin (1.15 mg/g lignin), and H2O2 6.1% with straw lignin (6.48 mg/g lignin). The application of oxidized lignins as matrices resulted in the release of the herbicide ametryne with different kinetics, depending on the proportions and properties of the lignins applied.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5473.pdf: 3094891 bytes, checksum: 057207774d6a2325d5d17dd8ddc1fa38 (MD5) Previous issue date: 2013-07-26 / The ethanol (fuel grade and anhydrous) is, fundamentally, the most relevant global biofuel nowadays, in energy, environmental, economic and technological terms. This scenario brings up the Brazilian ethanol, made from sugarcane, a very studied topic. Thus, knowing the process of ethanol production from sugarcane in technical terms shows itself as a relevant fact, since it can contribute to the increase of production plants profits. Notoriously, the acquaintance and analysis of some project s economic viability can greatly optimize the intended returns, while it can be taken as tool for decision making. Therefore, the present work aimed, in the technical side, the improvement of the computational model (developed with EMSO software) capable of simulating ethanol plants (first and second generations 1G and 2G, respectively) by the input of realistic data, obtained from actual operating ethanol plants. In the economic aspect, the simulations production data were used to feed the economic viability analysis, using the IRR (internal return rate) and NPV (net present value) concepts. Thereby, three cases were considered: 1) plant producing 1G ethanol and electric energy surplus (plant A); 2) plant producing 1G and 2G ethanol, no electric energy surplus (plant B) and 3) plant producing 1G ethanol and: either 2G ethanol or electric energy surplus (plant C). One obtained the following: IRRA = 7.6% and NPVA = - USD 34,5M; IRRB = 8,3% and NPVB = - USD 30,0M; IRRC = 8,0% and NPVC = - USD 41,8M. So, from that, one concludes that the methodology, the software and the biorefinery model were useful and adequate for the projected analysis. In comparison with the minimum acceptable rate of return (MARR, 11% in this case), none of the scenarios were acceptable (IRRs < MARR), which is ratified by the negative NPVs (all). None of the simulated plants were considered economic viable, being plant B the most attractive among the three cases, under the given conditions and assumptions. / O etanol (carburante e anidro) é, fundamentalmente, o biocombustível de maior relevância global na atualidade, tanto em termos energéticos, ambientais, econômicos, como em termos tecnológicos. Neste panorama encontra-se o etanol brasileiro, oriundo da cana-deaçúcar, muito estudado na atualidade. Dessa maneira, conhecer o processo de sua obtenção, em termos técnicos, a partir da cana, mostra-se relevante, pois pode contribuir para a geração de expressivos ganhos econômicos para as unidades produtoras. Notoriamente, o conhecimento e análise da viabilidade econômica de um dado projeto pode otimizar sobremaneira os retornos pretendidos, ao passo que serve como ferramenta de aceitação ou rejeição do mesmo. Assim, o trabalho objetivou, no quesito técnico, o aperfeiçoamento da aderência de um modelo computacional, criado com software EMSO, simulador de plantas de etanol (primeira e segunda gerações 1G e 2G, respectivamente), através da inserção de dados realísticos advindos de plantas reais em operação. No lado econômico, utilizaram-se os dados de produção gerados pela simulação para alimentar uma análise de viabilidade econômica, através dos conceitos de TIR (taxa interna de retorno) e VPL (valor presente líquido). Portanto, três casos foram estudados: 1) planta produtora de etanol 1G e cogeradora de energia elétrica excedente (planta A); 2) planta produtora de etanol 1G e 2G, sem cogeração excedente (planta B) e 3) planta produtora de etanol 1G e: ou etanol 2G ou energia elétrica cogerada (planta C). Obtiveram-se: TIRA = 7,6% e VPLA = - USD 34,5M; TIRB = 8,3% e VPLB = - USD 30,0M; TIRC = 8,0% e VPLC = - USD 41,8M. Concluiu-se que metodologia, o software e o modelo de biorrefinaria adotados foram úteis e adequados para a análise pretendida. Comparando-se com a TMA (taxa mínima de atratividade) (11%) utilizada, todos os projetos são inviáveis (TIRs < TMA), o que é corroborado pelos VPLs serem, todos, negativos. Nenhuma das plantas simuladas mostrou-se economicamente viável, sendo a planta B a mais atrativa entre as três, sob as premissas e condições adotadas.