Título: FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA EXTRATIVA TÉCNICAS, APLICAÇÃO E PERSPECTIVAS
Título alternativo: EXTRACTIVE ALCOHOLIC FERMENTATION TECHNIQUES, APPLICATION AND PERSPECTIVES
Autoria de: Lucas Alcantara Cavalcante
Orientação de: Gilson Campani Junior
Presidente da banca: Gilson Campani Junior
Primeiro membro da banca: Isabele Cristina Bicalho
Segundo membro da banca: Luciano Jacob Corrêa
Palavras-chaves: Etanol, arraste gasoso, CO2, Extração Líquido-Líquido, Fermentação Extrativa
Data da defesa: 22/04/2022
Semestre letivo da defesa: 2021-2
Data da versão final: 29/04/2022
Data da publicação: 29/04/2022
Referência: Cavalcante, L. A. FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA EXTRATIVA TÉCNICAS, APLICAÇÃO E PERSPECTIVAS. 2022. 55 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.
Resumo: O Brasil é o maior produtor mundial de etanol derivado da cana-de-açúcar, sendo o segundo maior produtor de etanol do mundo. Essa capacidade se deve por fatos históricos e também pelas vantagens geográficas que o país apresenta. Atualmente, o setor sucroalcooleiro tem ampliado suas fronteiras de produtos fornecidos, como a energia elétrica e o etanol de segunda geração. Fica evidente a magnitude deste setor e a importância econômica para o país, porém existem ainda processos que apresentam altos custos associados, sendo a produção de etanol um deles. O processo fermentativo utiliza microrganismos vivos para realizar a fermentação do açúcar e obter o etanol como produto. No entanto, esse processo apresenta inibição associado ao produto, onde o próprio etanol é um agente toxicológico para o microrganismo. Em concentrações próximas de 12 vv (12????GL), o efeito inibitório é total, sendo necessária, dessa forma, a utilização de fermentadores de grandes volumes para tornar o processo produtivo viável, o que acarreta em um aumento do custo da etapa de destilação. Isso se deve ao álcool estar bastante diluído em água, sendo necessário uma grande quantidade de energia para realizar a separação de ambos, além da geração de grandes volumes de resíduos, conhecido como vinhaça. Logo, ficam evidentes os efeitos prejudiciais do etanol para o processo fermentativo e suas consequências. Uma alternativa para sanar esse problema é a utilização do método da fermentação alcoólica extrativa, o qual se baseia na retirada contínua do etanol do meio, diminuindo e até mesmo extinguindo o efeito inibitório. Neste trabalho, são apresentados os diferentes métodos de extração e recuperação de etanol, discutindo as vantagens e desvantagens de cada um. Enfatizam-se os métodos de extração líquido-líquido e arraste gasoso. Aprofundando mais no tema, é realizada a análise de trabalhos acadêmicos sobre o método de arraste gasoso, a partir dos quais se constatou um rendimento de até 50 superior ao processo fermentativo convencional. Porém a fermentação extrativa não se demonstrou ser economicamente viável de acordo com os trabalhos analisados, devido aos altos custos de implementação e operação do processo.
Abstract: Brazil is the worlds largest producer of ethanol derived from sugarcane, being the second largest producer of ethanol in the world. This capacity is due to historical facts and also to the geographical advantages that the country has. Ethanol is classified as a biofuel, which means that it comes from biomass, a great alternative for replacing fuels derived from petroleum. Currently, the sugar and ethanol sector has expanded its frontiers of products supplied, with electric energy and second-generation ethanol. It is evident the magnitude of this sector and the economic importance for the country, but there are still processes that have high associated costs, being the production of ethanol one of them. The fermentative process uses living microorganisms to carry out the fermentation of sugar into ethanol as a product. However, this process presents inhibition associated with the product, where ethanol itself is a toxicological agent for the microorganism. At concentrations close to 12 vv (12????GL), the inhibitory effect is total, so it is necessary to use fermenters with large volumes to make the production process viable, which leads to an increase in the cost of the distillation operation. This is due to the fact that alcohol is very diluted in water, requiring a large amount of energy to separate both, in addition to generating large volumes of waste, known as vinasse. Therefore, the harmful effects of ethanol on the fermentation process and its consequences are evident. An alternative to solve this problem is the use of the extractive alcoholic fermentation method, which is based on the continuous removal of ethanol from the medium, reducing and even extinguishing the inhibitory effect. In this work, different methods of ethanol extraction and recovery are presented. Advantages and disadvantages of each are also discussed, emphasizing the methods of liquid-liquid extraction and gas stripping. Going deeper into the subject, the analysis of academic works on the stripping method is carried out, where a yield of up to XX higher than the conventional fermentation process has been reported. However, extractive fermentation was not shown to be economically viable according to the works, due to the high costs of implementation and operation of the process.
URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_quimica/20212201521024
URI alternaviva: repositorio.ufla.br/handle/1/54755
Curso: G033 - ENGENHARIA QUÍMICA (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Lucas Alcantara Cavalcante e Universidade Federal de Lavras
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