1 26/06/2008 Programa Bioenergia Paulo Seleghim Júnior NETeF / EESC / USP Tecnologias Industriais para o Processamento de Bagaço de.

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1 1 26/06/2008 Programa Bioenergia Paulo Seleghim Júnior NETeF / EESC / USP seleghim@sc.usp.br Tecnologias Industriais para o Processamento de Bagaço de Cana Visando a Produção de Álcool Celulósico

2 2 Equipe Coordenador Paulo Seleghim Jr.USP/EESC (PQ1C) Pesquisadores principais Arthur Vieira Porto USP/EESC (PQ1C) Igor Polikarpov USP/IFSC (PQ1A) Pesquisadores colaboradores Fernando Eduardo Milioli USP/EESC (PQ2) Gherhardt Ribatski USP/EESC (PQ2) Glauco A.P. CaurinUSP/EESC (PQ2) Oscar M. R. HernandezUSP/EESC (PQ2) Ricardo Yassushi Inamasu Embrapa (PQ2) Pesquisadores associados Maurício BoscoloUNESP Sandra Helena da CruzUSP/ESALQ

3 3 Motivação ÁLCOOL CELULÓSICO DE CANA NÃO É ECONOMICAMENTE VIÁVEL ATUALMENTE ! Algumas razões: 1) Alternativas financeiramente vantajosas para aproveitamento do bagaço e palha (cogeração, alcoolquímica, etc.), 2) Tecnologias disponíveis para outras fontes de celulose (milho, madeira, etc.), 3) Tecnologia desenvolvida para escalas laboratoriais ( ~ kilos/hora) 4) Fatores econômicos externos, 5) Alto consumo energético 6) Etc.

4 Motivação PRODUÇÃO DE ÁLCOOL CELULÓSICO DEVE SE HARMONIZAR À ESTRUTURA DE PRODUÇÃO ! DIFUSOR bagaço CALDEIRA caldo AÇUCARÁLCOOL energia cana picada excedente

5 5 Processamento em uma usina sucro-alcoleira

6 6 Objetivos Disponibilização da celulose e hemicelulose através do pré- processamento do bagaço de cana por explosão de vapor coadjuvada por ação química Tecnologias para a produção de álcool celulósico em escala industrial (100-500 ton / hora) Meta global Metas específicas Estudos fenomenológicos e caracterização químico-estrutural do bagaço pré-processado (porosimetria / análises químicas) Equipamento piloto para processamento contínuo ou semi-contínuo por explosão de vapor ( < 100 kg/h )

7 7 Metas específicas Estudos fenomenológicos e caracterização químico-estrutural do bagaço pré-processado (porosimetria / análises químicas) Mecanismos da explosão de vapor e relação entre parâmetros operacionais e características da fibra pré- processada: granulometria temperatura pressão tempo de residência pH etc. porosimetria DTA, TGA % celulose % hemicelulose % lignina etc. screening testes de bancada

8 8 Metas específicas Equipamento piloto para processamento contínuo ou semi-contínuo por explosão de vapor ( < 100 kg/h ) Desempenho, balanços energéticos, economicidade, etc... pré-tratamento Hidrólise Fermentação Destilação processo amplamente conhecido (incorporado ao caldo) poucas informação na literatura aberta simulações em equipamento piloto

9 9 Equipamento piloto picador desfibrilador bagaço aquecedor pH 1 atm 60ºC 20 atm 60ºC vaso pressão 20 atm, 150ºC 30 min caldeira tanque de expansão hidrólise separação fermentador queimador enzimas lignina vapor glicose

10 10 Infra-estrutura disponível Porosímetro, calorímetro Analisadores TGA e DTA Cromatógrafos líquido e gás Câmera de vídeo rápido (100.000 fps) Infra-estrutura / recursos necessários Espaço físico (*) Equipamentos (caldeira, bomba helicoidal, etc.) Serviços de calderaria e montagem mecânica Materiais de consumo e instrumentação ~ US$ 750 mil ~ US$ 200 mil

11 11 Tempo...... e grato pela atenção

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