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Produção de biocombustíveis líquidos a partir de glicerina não refinada, num contexto de biorrefinaria

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Resumo:A presente dissertação teve como principal objetivo a produção de biocombustíveis líquidos a partir de glicerina não refinada proveniente de um processo de produção de biodiesel. Foram cedidas para este trabalho 3 amostras diferentes de entre as quais se escolheu a que apresentava maior potencial para aproveitamento. Essa amostra apresentava um valor de pH de 12 e continha: glicerol (70,6 ± 0,6 % m/m), sabões (3,5 ± 0,3 % moleato/m), cinzas (3,75 ± 0,13 % m/m), metanol (23,96 ± 0,02 m/m) e água (0,83 ± 0,01 m/m). Para separar os ácidos gordos presentes na forma de sabões e enriquecer a fase aquosa em glicerol, foi realizado um processo de acidificação/neutralização seguido de separação das fases obtidas por centrifugação. Através de estudos de otimização do processo, e tendo em vista uma eventual aplicação industrial, concluiu-se que a adição de ácido clorídrico (HCl) para uma redução do valor de pH da glicerina não refinada para 5, permite obter uma fase rica em glicerol contendo 94,6% do original e uma fase orgânica contendo 75% de ácidos gordos livres (AGL). Apesar de não ter um existido aumento de pureza da fase contendo glicerina, este processo permitiu reduzir o nível de alguns parâmetros contaminantes de modo a possibilitar o seu uso como fonte de carbono em ensaios fermentativos de produção de etanol e de biomassa oleaginosa. Com vista à produção de etanol foram realizados ensaios envolvendo diversas leveduras específicas inoculadas em meio contendo uma composição base de sais e extrato de levedura, ou apenas sais, e glicerina não refinada tratada a pH 5 com HCl numa concentração final de 7,5 g/L em glicerina. Os resultados destes ensaios foram comparados com ensaios semelhantes realizados com glicerina comercial pura (87%). Verificou-se que as leveduras Pichia stipitis e Saccharomyces uvarum apresentavam uma melhor capacidade de adaptação para conversão da glicerina tratada em biomassa. Contudo, o processo fermentativo não ocorreu de modo significativo tendo-se detetado concentrações mínimas de etanol (< 250 mg/L). Na avaliação da viabilidade da produção de biomassa rica em óleo por conversão de glicerina proveniente da produção de biodiesel, verificou-se que as leveduras Rhodosporidium toruloides e Rhodotorula mucilaginosa apresentaram rendimentos de conversão em biomassa de aproximadamente 50%. Os teores de ácidos gordos presentes na biomassa no final do processo eram cerca de 20% do inicial, mostrando que a adaptação das células à glicerina ocorreu à custa de alteração no metabolismo de produção de lípidos.
Autores principais:Lopes, Catarina Alexandra Martins Crespo Paula
Assunto:Glicerina não-refinada Biodiesel Bioetanol Lípidos Leveduras Teses de mestrado - 2018
Ano:2018
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso aberto
Instituição associada:Universidade de Lisboa
Idioma:português
Origem:Repositório da Universidade de Lisboa
Descrição
Resumo:A presente dissertação teve como principal objetivo a produção de biocombustíveis líquidos a partir de glicerina não refinada proveniente de um processo de produção de biodiesel. Foram cedidas para este trabalho 3 amostras diferentes de entre as quais se escolheu a que apresentava maior potencial para aproveitamento. Essa amostra apresentava um valor de pH de 12 e continha: glicerol (70,6 ± 0,6 % m/m), sabões (3,5 ± 0,3 % moleato/m), cinzas (3,75 ± 0,13 % m/m), metanol (23,96 ± 0,02 m/m) e água (0,83 ± 0,01 m/m). Para separar os ácidos gordos presentes na forma de sabões e enriquecer a fase aquosa em glicerol, foi realizado um processo de acidificação/neutralização seguido de separação das fases obtidas por centrifugação. Através de estudos de otimização do processo, e tendo em vista uma eventual aplicação industrial, concluiu-se que a adição de ácido clorídrico (HCl) para uma redução do valor de pH da glicerina não refinada para 5, permite obter uma fase rica em glicerol contendo 94,6% do original e uma fase orgânica contendo 75% de ácidos gordos livres (AGL). Apesar de não ter um existido aumento de pureza da fase contendo glicerina, este processo permitiu reduzir o nível de alguns parâmetros contaminantes de modo a possibilitar o seu uso como fonte de carbono em ensaios fermentativos de produção de etanol e de biomassa oleaginosa. Com vista à produção de etanol foram realizados ensaios envolvendo diversas leveduras específicas inoculadas em meio contendo uma composição base de sais e extrato de levedura, ou apenas sais, e glicerina não refinada tratada a pH 5 com HCl numa concentração final de 7,5 g/L em glicerina. Os resultados destes ensaios foram comparados com ensaios semelhantes realizados com glicerina comercial pura (87%). Verificou-se que as leveduras Pichia stipitis e Saccharomyces uvarum apresentavam uma melhor capacidade de adaptação para conversão da glicerina tratada em biomassa. Contudo, o processo fermentativo não ocorreu de modo significativo tendo-se detetado concentrações mínimas de etanol (< 250 mg/L). Na avaliação da viabilidade da produção de biomassa rica em óleo por conversão de glicerina proveniente da produção de biodiesel, verificou-se que as leveduras Rhodosporidium toruloides e Rhodotorula mucilaginosa apresentaram rendimentos de conversão em biomassa de aproximadamente 50%. Os teores de ácidos gordos presentes na biomassa no final do processo eram cerca de 20% do inicial, mostrando que a adaptação das células à glicerina ocorreu à custa de alteração no metabolismo de produção de lípidos.