Univap desenvolve processo inovador para melhorar a produção de biocombustíveis com bagaço de cana

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fungicidas na cana

O bagaço da cana-de-açúcar é um valioso recurso para a geração de energia limpa e está em estudo pela Universidade do Vale do Paraíba (Univap) para ser melhor aproveitado. O processo estudado consiste numa nova alternativa para a retirada de uma fibra resistente da cana que atrapalha sua utilização em maior escala para a produção de biocombustíveis, por exemplo. Ela é separada por meio de um reator de plasma. Além de estimular os combustíveis menos poluentes, é possível deixar mais áreas agricultáveis livres, já que o aproveitamento da planta é muito maior.

Os cientistas utilizam um reator de plasma, que fica em um dos laboratórios do Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento da Univap, para retirar a lignina da cana. “A lignina é uma parte fibrosa da planta responsável por sua estrutura. É por causa dela que a cana fica em pé. Sem ela, é possível aproveitar muito mais o bagaço para produção de bioetanol, por exemplo. Algumas indústrias preferem fazer a queima do bagaço nas caldeiras para gerar energia para seu próprio funcionamento, mas o que nós queremos é continuar estimulando a produção de biocombustível, já que a frota de carros no mundo vem aumentando muito e ele é ecologicamente viável“, explica a Profª Dra. em Física de Plasma, da Univap, Lucia Vieira Santos.

O papel da lignina não é restrito apenas à sustentação da planta, mas também à impermeabilidade e resistência a ataques microbiológicos e mecânicos aos tecidos vegetais. Por isso ela dificulta seu processo de extração e separação, já que é resistente a alguns agentes químicos. Mas, quando exposta ao reator, que produz um plasma elétrico e dissocia as espécies presentes no ar atmosférico, o bagaço é tratado e a lignina é retirada com mais eficácia e precisão. O processo dura em torno de uma hora, após o bagaço ser colocado no aparelho junto com os reagentes.

“Quando o bagaço é melhor aproveitado, com a retirada quase total da lignina no reator de plasma, que compõe de 1/3 a 1/4 da massa da madeira e impede uma produção em maior escala, você produz mais, planta menos e deixa mais áreas livres para futura geração de alimentos, tendo em vista o crescimento da população mundial. A fibra também interfere na qualidade. Na produção de papel, por exemplo, ela pode deixar o material amarelado com o tempo. Na produção do álcool ela dificulta o processo de hidrólise, que é a quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaço de cana para extrair os açúcares da celulose, que depois são fermentados para produzir combustível“, ressalta.

Os combustíveis fósseis, de origem vegetal (carvão mineral), e os de origem animal (petróleo e gás natural) são muito utilizados hoje, mas levam milhões de anos em processo de transformação para resultarem nessas matérias. Já a biomassa, nomenclatura que resume todo o resultado do pré-tratamento do bagaço da cana, ou de outros resíduos agroindustriais, é um recurso muito mais renovável e menos poluente. Fala-se agora em Etanol 2G, que significa de segunda geração. Ele surge na indústria pela fermentação dessa biomassa. Apesar do nome, o combustível tem a mesma qualidade do comercializado atualmente.

O grupo de cientistas da Univap agora busca a patente para esse processo de pré-tratamento da biomassa lignocelulósica, como é chamada por tornar-se vulnerável à ação do reator de plasma. “Trazer isso para o meio acadêmico é importante para permitir que a sustentabilidade esteja cada vez mais presente no cotidiano e seja uma realidade comum na indústria, que será liderada e pensada pelos alunos que formamos hoje. Queremos a patente para que empresas especializadas desenvolvam a tecnologia em maior escala“, finaliza.

Pesquisadores:*
Lucia Vieira Santos; professora e pesquisadora da Univap

Homero Santiago Maciel; professor e pesquisador da Univap

Felipe de Souza Miranda; aluno de Pós-Graduação da Univap

Rodrigo Sávio Pessoa; professor e pesquisador da Univap

Roberson José da Silva; engenheiro e técnico eletricista da Univap

Kumiko Koibuchi Sakane; professora e pesquisadora da Univap

Patrícia Marcondes dos Santos; professora e pesquisadora da Univap

*Os cargos são referentes ao período em que ocorreu o processo de desenvolvimento da pesquisa.