Uso de cloreto de colina no pré-tratamento da fibra de coco verde visando à produção de etanol 2G e a valorização da lignina como agente coagulante

dc.contributor.advisorSantos, Everaldo Silvino dos
dc.contributor.advisor-co1Padilha, Carlos Eduardo de Araújo
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9532-3026pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1186888955341616pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0001-7384-1140pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4330639792072559pt_BR
dc.contributor.authorRocha, Juliene da Câmara
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4060616632489375pt_BR
dc.contributor.referees1Sousa Júnior, Francisco Canindé de
dc.contributor.referees2Rios, Nathalia Saraiva
dc.contributor.referees3Santos, Sharline Florentino de Melo
dc.contributor.referees4Oliveira Júnior, Sérgio Dantas de
dc.date.accessioned2024-04-22T22:44:46Z
dc.date.available2024-04-22T22:44:46Z
dc.date.issued2023-12-19
dc.description.abstractOne way for coconut companies to increase their cost-benefit and reduce the dependence on non-renewable energy sources is by using green coconut fibers (GCFs) in value-added products. In this study, GCFs were pretreated with choline chloride ([Cho][Cl]) in an acidified medium with diluted sulfuric acid to enrich cellulose on the solid fraction and lignin on the liquid fraction. The aim was to evaluate the feasibility of obtaining 2G ethanol from simultaneous (SF) and semi-simultaneous fermentation (SSFS) strategies. The study also examined the recycling of pretreatment effluents and their impact on enzymatic hydrolysis and fermentation stages. The pretreatment was conducted in an autoclave (1 atm, 121 °C) without or with diluted sulfuric acid (1.0%, w/w), using different concentrations of [Cho][Cl] (50 and 75%, w/w) and incubation times (25 and 50 min). The pretreated GCFs were then submitted to enzymatic hydrolysis (20 FPU/g), and the best condition was chosen for the SF and SSFS fermentation processes. Additionally, the research has investigated the removal of lignin from the liquid fraction for use as a coagulating agent in oil-contaminated water. The results showed that pretreatment with [Cho][Cl] at a concentration of 75% (w/w) in 50 min of reaction time and an acidified medium with 1% (w/w) of diluted sulfuric acid (C75/50m/H) as the best pretreatment to increase the conversion of cellulose into glucose, reaching 22.6 g/L of free sugar. The SSFS achieved the best efficiency of 32.43% (23.2 g/L alcoholic concentration) and a productivity of 0.483 g/L.h for the condition of 20% solid load in obtaining 2G ethanol. Furthermore, 82.6% of the lignin was recovered from the liquid fraction of this same pretreatment, wherethe application of lignin in the treatment of water contaminated with oil achieved removal of 99% of oil from the aqueous phase. Therefore, GCF pretreated with choline chloride has the potential for 2G ethanol production. Furthermore, the use of lignin generates an adsorbent with the potential to be used in different processes, including in the petroleum industry.pt_BR
dc.description.resumoO aproveitamento dos resíduos de coco verde em produtos de valor agregado é um dos meios de aumentar o custo-benefício das empresas de coco, bem como reduzir a dependência das fontes não renováveis de energia. Este estudo submeteu a fibra de coco verde (GCF) ao pré-tratamento usando cloreto de colina ([Cho][Cl]) em meio acidificado com ácido sulfúrico diluído para enriquecer a fração sólida de celulose e a fração líquida de lignina. Buscou-se avaliar os efeitos dos pré-tratamentos na hidrólise enzimática (20FPU/g) e na fermentação simultânea (SSF) e na fermentação semi-simultânea (SSSF). O pré-tratamento foi realizado em autoclave (1 atm, 121 °C) na ausência ou na presença de ácido sulfúrico (1,0%, m/m), sob diferentes concentrações de [Cho][Cl] (50% e 75 %, m/m) e tempos de incubação (25 e 50 min) em autoclave. Além disso, examinou-se a remoção de lignina da fração líquida para aplicação como agente coagulante em água contaminada por óleo. Os resultados mostraram que o pré-tratamento com [Cho][Cl] à concentração de 75% (m/m), em tempo reacional de 50 min, em meio acidificado com ácido sulfúrico 1% (m/m), (C75/50m/H), como melhor pré-tratamento para incrementar a conversão da celulose em glicose; alcançando 22,61 g/L de açúcar livre. A SSFS apresentou a melhor eficiência de 32,43% (23,2 g/L de concentração alcoólica) e uma produtividade de 0,483 g/L.h para a condição de 20% de carga de sólido na obtenção de etanol 2G. Além disso, recuperaram-se 82,6% de lignina da fração líquida desse mesmo pré-tratamento onde a aplicação da lignina no tratamento de água contaminada com óleo alcançou remoção de 99% de óleo da fase aquosa. Portanto, a GCF pré-tratada com [Cho][Cl] apresenta potencial para produção de etanol 2G. Além disso, o aproveitamento da lignina gera um adsorvente com potencial para ser usado em diferentes processos, inclusive na indústria de petróleo.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.identifier.citationROCHA, Juliene da Câmara. Uso de cloreto de colina no pré-tratamento da fibra de coco verde visando à produção de etanol 2G e a valorização da lignina como agente coagulante. 2023. 113f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/58215
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectAdsorventept_BR
dc.subjectÁgua contaminadapt_BR
dc.subjectBioetanolpt_BR
dc.subjectReciclopt_BR
dc.subjectResíduopt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.titleUso de cloreto de colina no pré-tratamento da fibra de coco verde visando à produção de etanol 2G e a valorização da lignina como agente coagulantept_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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