Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The biobutanol production by fermentative process has a great importance to increase the
global supply of biofuel and becomes these able to replace the use of fossil fuel. The main
difficulty associated to this production occurs due the not economic viability of applied
production process. The aspects that have more contribution to this are the product inhibition
at low concentration, low titer and the use of expensive substrates. This work is divided in
four scientific articles which are focused in question involved to this solvent production. The
first two are review papers about the topic, whereas the last two are research papers related to
development of analytical methods and production process. The first paper reports to the main
process development since 1980 year, by analyses of registered patents in relation to butanol
production worldwide. The second paper presents a review from scientific articles about
butyric fermentation published in recent years. The central characteristic of it is show the
main troubles related to production, exhibiting the importance of the used substrate, as well as
the choice of microorganism and separation process. Third paper presents a methodology to
solvents determination from fermentation medium. This technique proposes a linear
relationship between the density variation, sugar and solvents concentrations. The method
proposed showed good results being promising to predict the ABE concentration in an easy
and fast procedure. Fourth paper reports the development of the process to production of
biobutanol by clostridial fermentation from sweet sorghum juice. Butanol is produced from
substrate and small addition of yeast extract and tryptone, using 12.5% of initial inoculums
size, at initial pH pH value equal to 5.5. In this work was demonstrated the possibility to
produce biobutanol from sweet sorghum. / A produção de butanol a partir de processos fermentativos é de fundamental importância para
aumentar a oferta mundial de biocombustíveis e permitir que estes substituam o uso de
combustíveis fósseis. A principal dificuldade em relação a esta produção ocorre devido a não
viabilidade econômica dos processos de produção aplicados. Os aspectos que mais
contribuem para isto são a inibição pelo produto a baixas concentrações, baixa produtividade
e uso de substratos caros. Este trabalho está dividido em quatro artigos científicos que estão
voltados a questões envolvidas com a produção deste biocombustível. Os dois primeiros
fazem uma revisão da literatura científica sobre o tópico, já os últimos são trabalhos
científicos de desenvolvimento de metodologias e processos. O artigo 1 traz um ponto de
vista em relação ao desenvolvimento do processo, desde o ano de 1980, através da análise das
patentes registradas sobre produção de butanol no mundo. Além disso, a partir dos resultados
é possível prever, parcialmente, como a tecnologia deverá avançar nos próximos anos. O
artigo 2 faz uma revisão dos artigos científicos publicados sobre o fermentação butílica nos
últimos tempos. A principal característica do mesmo é apontar os principais problemas
relacionados à produção, mostrando a importância dada ao substrato utilizado, o microorganismo
e os processos de separação. No artigo 3 uma metodologia para determinação de
solventes no meio de fermentação é desenvolvida. Esta técnica propõe uma relação linear
entre a variação da densidade, a concentração de açúcar e a concentração de solventes. Com
sua aplicação o cromatógrafo pode ser dispensado e há somente a necessidade de um
densímetro. O ajuste se mostrou bastante promissor e aparentemente capaz de predizer os
resultados. Por fim, no artigo 4 é desenvolvido um processo para a produção de biobutanol
via fermentação por clostridium a partir de sorgo sacaríneo. Butanol é produzido a partir do
substrato sendo necessário um acréscimo pequeno de extrato de levedura e triptona com
apenas 12,5% de volume de inóculo, com pH inicial ajustado em 5,5. Para a execução dos
experimentos em meio anaeróbio foram elaborados aparatos alternativos e de baixo custo, que
demonstraram ser eficientes na sua função. O principal ponto observado durante o trabalho é
que é possível produzir biobutanol a partir de sorgo sacaríneo utilizando artefatos fabricados
no laboratório para manutenção do meio anaeróbio.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/7977 |
| Date | 17 February 2014 |
| Creators | Visioli, Luiz Jardel |
| Contributors | Mazutti, Marcio Antonio, Priamo, Wagner Luiz, Martins, Ayrton Figueiredo |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, UFSM, BR, Engenharia de Processos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300800000005, 400, 500, 300, 300, 300, 7d7d5001-84cd-4e08-9476-4ab9b3d8e954, 1f8617c4-4d19-4250-bbb4-058d1e36b43f, 043845f1-dc95-49c0-9354-ddf0c3076297, 38d5b0e5-3e69-4f72-b6c8-33bfb58ac70b |
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