1

Aproveitamento de Resíduos para Produção de Combustíveis e Bioprodutos

bioprodutos

Atualmente, os produtos utilizados na química industrial e seus derivados são principalmente obtidos de recursos fósseis e não renováveis, para construir compostos mais complexos com as mais diversas aplicações, como solventes, combustíveis, polímeros, tecidos, nutrientes, aromatizantes e produtos farmacêuticos. Considerando a ascensão da engenharia metabólica e a otimização dos processos industriais, aumentou-se a possibilidade dos bioprodutos atingíveis a partir de um mesmo conjunto de matérias primas. As conversões químicas demonstram a diversidade de produtos que podem ser derivado de biomassaNo Brasil, o Programa Nacional do Álcool (PROALCOOL) foi criado com o intuito de prover alternativa para frota leve, entretanto os veículos pesados, como caminhões e ônibus, ainda utilizam o diesel como combustível.

Os processos bioquímicos envolvem dois tipos de processos: os enzimáticos e os fermentativos. Os processos químicos englobam os processos termoquímicos, a transesterificação química, o hidroprocessamento, o craqueamento catalítico e a síntese de Fischer-Tropsch.

O conceito de biorrefinaria aplica-se para processos que utilizam matéria-prima renovável, como a biomassa. As fontes de biomassa se diferenciam de acordo com suas características ou origens e esta diferenciação deve ser considerada quando se pretende utilizá-la como fonte eficiente para geração de energia.

Um breve levantamento da origem, características e possíveis reutilizações de várias agriculturas e resíduos e efluentes agro-industriais é necessário. Subprodutos e efluentes, muitas vezes contêm substâncias de elevado valor agregado, que podem ser diretamente recuperados ou podem representar um substrato de baixo custo para processos de fermentação destinadas à produção de biocombustíveis ou de biomoléculas de interesse comercial. Em primeiro lugar, o foco é analisar os critérios e estratégias de atualização geral (BOCANEGRA, et al., 2015).

Uma alternativa adequada para substituir os combustíveis fósseis é a produção de bioetanol a partir de resíduos agroindustriais. O objetivo atualmente de alguns estudos é investigar a utilização de resíduos agroindustriais fontes de carbono naturais, para promover a síntese de bioetanol pela levedura Saccharomyces cerevisiae  (LÓPEZ, et al., 2015).

Em outro estudo a fermentação direta de biomassa celulósica para bioetanol tem sido muito promissora e, portanto, atraiu a atenção nos últimos anos. A produção de bioetanol a partir de hidrolisado de bagaço de maçã (produto de resíduos agro-industrial) foi investigada por Trichoderma harzianum por cocultura, Aspergillus sojae e Saccharomyces cerevisiae usando abordagens estatísticas. Triagem e otimização de experimentos foram realizados a fim de determinar os fatores significativos e seus níveis ótimos para máxima produção de bioetanol. Taxas de inoculação, aeração e velocidade de agitação foram considerados como variáveis ​​fator e produção de bioetanol como variável de resposta. A maior concentração de etanol e de rendimento no consumo do teor total de açúcar dependem dessas variáveis do processo . O método pode criar uma matéria-prima alternativa renovável para produção de combustíveis fósseis e sugerir uma solução viável para vários problemas ambientais (Tari, et .al., 2015).

Uma abordagem de engenharia de sistemas pode ser aplicada para enfrentar os desafios associados com a biorrefinaria à base de microalgas, fungos e leveduras por exemplo, através do desenvolvimento de um quadro metodológico sistemática para localizar as configurações de biorrefinaria promissores em termos de relação custo-eficácia, robustez e sustentabilidade ambiental (RIZWAN; LEE; GANI, 2015).

Portanto, novos conceitos de fabricação estão continuamente desenvolvendo para a produção de combustíveis, produtos químicos orgânicos, polímeros e materiais provenientes da biomassa que utilizam tecnologias de processamento complexas. Esses conceitos de fabricação são análogos às refinaria de petróleo e petroquímica integrada comumente conhecido como biorrefinaria (MAITY, 2015).

Continuaremos com maiores informação no próximo post !

RIZWAN, M.; LEE, J. H.; GANI, R. Optimal design of microalgae-based biorefinery: Economics, opportunities and challenges. Applied Energy, v. 150, n. 0, p. 69-79,  2015.

MAITY, S. K. Opportunities, recent trends and challenges of integrated biorefinery: Part II. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 43, n. 0, p. 1446-1466,  2015.

Alma Rosa Domínguez-Bocanegra, Jorge Antonio Torres-Muñoz, Ricardo Aguilar López. Production of Bioethanol from agro-industrial wastes. Fuel. Volume 149, June 2015, Pages 85–89.

Ezgi Evcan ,Canan Tari,.Production of bioethanol from apple pomace by using cocultures: Conversion of agro-industrial waste to value added product. Energy, In Press, Corrected Proof — Note to users, June 2015.

Anúncios
1

Química das sensações

As sensações e as percepções estão presentes em todos os momentos das nossas vidas e são elas que nos tornam únicos!

Em matéria intitulada “Pesquisa explica o universo das sensações”, de outubro de 2004 (edição 268), o Jornal da Unicamp apresentava um trabalho de mestrado que utilizava conceitos da química, física, biologia e de outras áreas do conhecimento para explicar como são provocadas as sensações que envolvem a visão, audição, olfato, tato, paladar, dor, variações de temperatura e as emoções. Aquela dissertação desenvolvida por Carolina Godinho Retondo com orientação do professor Pedro Faria, junto ao Instituto de Química da Unicamp, resultou no livro paradidático “Química das sensações”.

Autora liga conceitos de química, física e biologia com os sentidos

Segundo a autora, as sensações e as percepções estão presentes em todos os momentos da vida e são elas que tornam os seres humanos únicos, capazes de interagir entre si, formando sociedades, culturas ou grupos. Por isso é importante compreendê-las. Sua proposta é explicar como são percebidas as substâncias naturais ou sintéticas – corantes, açúcares, adoçantes, aromatizantes, fragrâncias, analgésicos, anestésicos, drogas de abuso, dentre outras. “Tudo isso é muito complexo e requer o entrelaçamento de conhecimentos de diversas áreas. Por isso o texto aborda e utiliza conceitos de química, física, medicina, psicologia e de filosofia”, acrescenta.

Graças às sensações nos seres humanos, nos classificamos como um ser perceptivo a tudo em torno de si, tornando cada lembrança presenciada única em nossas vidas.

A percepção está associada à memória, à emoção, ao pensamento, à imaginação, à linguagem e à aprendizagem. Schrödinger também se atreveu a estudar o funcionamento da mente e sua relação com a matéria. Ele afirmou que o mundo é incolor, frio e mudo, já que as características cor, som e calor são nossas sensações imediatas.

O cérebro, que é responsável por reconhecer todas as sensações e formar as percepções, faz parte de um sistema mais complexo de onde também fazem parte a medula espinhal, o bulbo, o cerebelo, o tronco encefálico e os nervos cranianos.

Os neurotransmissores são moléculas simples, tais como: aminoácidos, aminas e peptídeos. Entre eles temos: glicina, glutamato, acetilcolina, serotonina, histamina, dopamina, noradrenalina e adrenalina. Quando sentimos uma emoção muito forte, podemos liberar adrenalina e noradrenalina. A dopamina age nos sistemas do cérebro envolvidos com os comportamentos motivados, como a fome, a sede, o sexo e a busca do prazer. Uma superatividade das sinapses desse neurotransmissor pode desencadear a esquizofrenia.

As diferenças de sensação de sabor são moléculas que possuem a propriedade de fazer ligações de hidrogênio com os receptores da língua. Os compostos que são sentidos como amargos também possuem grupos que formam ligações de hidrogênio com o receptor sensível ao sabor amargo.

Já as moléculas de sensações de odor e aroma são os quimiorreceptores que estão localizados em uma parte do nariz chamada de epitélio olfativo.

As principais moléculas que alteram as nossas sensações de dor são a morfina e a codeína, que também são alcalóides usados como analgésicos. Como os demais opiáceos, geram grande dependência física e psíquica como a morfina (que é absorvida pela mucosa intestinal passando assim para a corrente sanguínea), atingindo o cérebro, onde age no tálamo e interage com receptores de alguns neurotransmissores.

Agora você pode ser mais perceptivo em relação ao mundo: lembre-se que a cada interação com o meio à sua volta, a química está envolvida!

———————————–

Fontes:

http://www.unicamp.br/unicamp/unicamp_hoje/ju/junho2006/ju327pag4b.html

Carolina Godino Retondo & Pedro Faria. A Química das Sensações. Editora Átomo, 2006.

Para saber mais: https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=ZGVmYXVsdGRvbWFpbnxybGd1aW1hcmFlc3xneDo3MTcxYjg5YTA2ODgxNDRi