Etanol 2G

Desenvolvimento de tecnologia escalonável para Bioprocessamento Consolidado

O desenvolvimento de tecnologias integradas e a utilização total da biomassa vegetal são cruciais para o estabelecimento de uma matriz energética global baseada em fontes renováveis. A viabilidade econômica das Biorrefinarias depende tanto do aprimoramento de tecnologias emergentes, como o Bioprocessamento Consolidado (BPC), quanto da obtenção de um portfólio de produtos de maior valor agregado, além de commodities (como bioetanol). No BPC, a produção de enzimas, hidrólise da biomassa e fermentação dos açúcares ocorrem em um único reator, tendo como principal desafio a transposição dessa tecnologia para a escala industrial, por meio de processos ambientalmente corretos e acessíveis.

No LaFaC, duas tecnologias BPC alternativas vêm sendo exploradas. No processo SHIF (Simultaneous Hydrolysis, Isomerization and Fermentation), utiliza-se levedura S. cerevisiae industrial (não-recombinante) juntamente com coquetéis enzimáticos comerciais para viabilizar a produção de etanol e xilitol a partir de hidrolisado de hemicelulose e celulignina, gerados via pré-tratamento hidrotérmico do bagaço ou da palha de cana-de-açúcar ou do bagaço de malte (gerado na indústria cervejeira). No processo SHF (Simultaneous Hydrolysis and Fermentation), cepas recombinantes de S. cerevisiae capazes de secretar 7 enzimas hidrolíticas são empregadas para a obtenção de etanol e enzimas, também a partir de hidrolisado de hemicelulose e de celulignina gerados no processamento da cana ou da cerveja.

Os estudos conduzidos em laboratório focam no desenvolvimento de biorreatores e de estratégias de cultivo eficientes para a condução da SHIF ou da SHF em meios industriais, contendo alto teor de açúcares, para obtenção de altas concentrações de produto, empregando tanto células livres como imobilizadas, em alta carga. Os meios industriais são formulados com hidrolisado de hemicelulose e celulignina e suplementados com melaço de cana, aliando baixo custo ao aproveitamento integrado das frações C5 e C6 da biomassa. Diferentes modos de operação (batelada repetida e contínuo) em associação com reatores de design inovador (para células ou enzimas imobilizadas) são avaliados em condições similares às empregadas industrialmente, contribuindo para viabilizar o aproveitamento de diversos subprodutos agroindustriais por meio da implementação do BPC em Biorrefinarias.