Valorização do bagaço de malte através do pré-tratamento hidrotérmico em uma ou duas etapas : perspectivas para a obtenção de biometano e açúcares fermentescíveis.

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo principal comparar as produções de metano, advindas da digestão aneróbia dos hidrolisados obtidos a partir da autohidrólise do bagaço de malte bruto e do bagaço de malte submetido a um prétratamento preliminar de baixa severidade como etapa prévia. Considerando que a biomassa pode conter açúcares provenientes do processo de produção de cerveja, o tratamento preliminar objetivou a remoção desses açúcares para uma solução aquosa, que foi conduzida a avaliação de seu potencial de geração de metano. As frações sólidas resultantes do pré-tratamento da biomassa foram submetidas à hidrólise enzimática para a obtenção de açúcares fermentescíveis. Ferramentas estatísticas foram utilizadas para a definição de cenários favoráveis à obtenção de biometano e etanol celulósico. Um planejamento experimental Doehlert foi realizado, utilizando como variáveis independentes, os parâmetros operacionais da auto-hidrólise do bagaço de malte. Dessa forma, avaliou-se as remoções dos componentes da biomassa e os rendimentos da hidrólise enzimática a fim de otimizar o pré-tratamento do bagaço de malte. Foram estabelecidos dois cenários para a produção de biogás e um cenário para a obtenção de etanol. Em cada cenário definido foram realizados os prétratamentos do bagaço de malte bruto e do bagaço de malte tratado previamente em uma baixa severidade. Os resultados foram comparados para avaliar a viabilidade ou não do uso do pré-tratamento em duas etapas. Verificou-se que no cenário para a produção de etanol, a biomassa tratada em duas etapas apresentou uma maior acessibilidade enzimática. O maior rendimento da hidrólise enzimática (86%) e a maior produção de metano (302,4 NL.kg-1 bs) foram obtidos com a biomassa tratada em dois estágios no segundo cenário para a produção de biogás, na condição mais severa (180°C, 60 min, 5,5 mL.g-1). Porém, os maiores valores de recuperação energética foram obtidos com a biomassa tratada em uma única etapa nos dois cenários para a produção de biogás. A máxima recuperação de energia térmica (1,88 MJ.kg-1 bs) e energia elétrica (0,403 kWh.kg-1) foi obtida no primeiro cenário para a produção de biogás (180°C, 31 min, 5 mL.g-1).