Energy demand has grown due to the pressures caused by the emission control of greenhouse gases and due to oil exploration and its derivatives as an energy source. An alternative to reduce emissions of gases that cause the greenhouse effect is mix ethanol in gasoline to oxygenated. The worldwide increase generated by the demand for ethanol requires the search for alternative processes for implementation of ethanol production. An alternative is the fermentation of lignocellulosic biomass to bioethanol production. The degree of complexity involved in the structure and composition of the lignocellulosic biomass; and the availability of sugars present in cellulose and hemicellulose require pre-treatment processes in the production of lignocellulosic ethanol. The steps involved in the conversion of sugars to ethanol are pre-treatment, enzymatic hydrolysis and fermentation of the hydrolyzate. This work shows the results related to fermentability of pre-treated and hydrolyzed biomass Opuntia ficus-indica in order to compare the efficiency of industrial strains of Saccharomyces cerevisiae and Kluyveromyces marxianus for ethanol production. In the methodology, it was employed an experimental design 2³ in order to obtain the best condition by the variables investigated concentration of acid (0.5%, 1.0%) pre-treatment time (30 min, 60 min) and the amount of mass (1g, 2g). The pre-treatment under the condition of 1.0% of sulfuric acid for 30 minutes with 2g of biomass was the best result, being the chosen condition to follow the enzymatic hydrolysis and fermentation steps. Ethanol production in the fermentation was 5.85 g L-1 with S. cerevisiae, 5.15 g L-1 at K.marxinus and 5.74 g L-1 with the process conducted with the two species. The consumption of reducing sugars during the fermentation stage were similar for the three fermentation conditions. / A exigência energética tem crescido devido às pressões provocadas pelo controle da emissão de gases do efeito estufa devido à exploração de petróleo e seus derivados como fonte de energia. Uma alternativa para redução da emissão de gases causadores do efeito estufa é a mistura do etanol na gasolina com agente antidetonante. O incremento mundial gerado pela demanda por etanol requer a busca por processos alternativos para implementação da produção. Uma alternativa é a fermentação da biomassa lignocelulósica para produção de bioetanol. O grau de complexidade envolvido na estrutura e composição da biomassa lignocelulósica; e a disponibilização dos açúcares presentes na celulose e hemicelulose requerem processos de pré-tratamento na produção de etanol lignocelulósico. As etapas envolvidas na conversão dos açúcares em etanol são: pré-tratamento, hidrólise enzimática e fermentação do hidrolisado. Nesse trabalho foi verificado a fermentabilidade da biomassa Opuntia fícus-indica pré-tratada e hidrolisada visando comparar a eficiência das cepas industriais de Saccharomyces cerevisiae e Kluyveromyces marxianus para produção de etanol. Na metodologia empregou-se um planejamento experimental 23 visando obter a melhor condição investigada através das variáveis: concentração de ácido (0,5%, 1,0%), tempo do pré-tratamento (30min, 60min) e quantidade de massa (1g, 2g). Os melhores resultados foram encontrados no pré-tratamento na condição de 1,0% de ácido sulfúrico por 30 minutos com 2g de biomassa, sendo a condição escolhida para seguir as etapas de hidrólise enzimática e fermentação. A produção de etanol nas fermentações foi de 5,85 g L-1 com S. cerevisiae, 5,15 g L-1 com K.marxinus e 5,74 g L-1 com processo conduzido com a duas espécies. O consumo de açúcares redutores durante a etapa de fermentação foi similar para as três condições de fermentação.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufal.br:riufal/1555 |
| Date | 16 May 2015 |
| Creators | Barbosa, Kledson Lopes |
| Contributors | Leal Júnior, Gildemberg Amorim, http://lattes.cnpq.br/8558837485602287, Almeida, Renata Maria Rosas Garcia, http://lattes.cnpq.br/3745446778086537, Goulart, Henrique Fonseca, http://lattes.cnpq.br/2954310055607663, Soletti, João Inácio, http://lattes.cnpq.br/9033957482568348, Lima, Cicero Luiz Calazans de, http://lattes.cnpq.br/8924573226410481 |
| Publisher | Universidade Federal de Alagoas, Brasil, Programa de Pós-Graduação em Energia da Biomassa, UFAL |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFAL, instname:Universidade Federal de Alagoas, instacron:UFAL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1555/2/license.txt, bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1555/1/Produ%C3%A7%C3%A3o+de+etanol+2g+atrav%C3%A9s+de+opuntia+ficus_indica+utilizando+saccharomyces+cerevisiae+e+kluyveromyces+marxianus.pdf |
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