O pesquisador Thiago José Mesquita está desenvolvendo com apoio do governo do Estado via Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (Fapeam) uma técnica usando softwares de simulação, modelagem e otimização para elevar a produção de etanol de segunda geração no Amazonas. A previsão é que a primeira etapa do estudo seja concluída em 2017.
“Foi proposta a construção de um software sensor. Esses softsensors são sensores baseados em modelos matemáticos, precisam de um conhecimento fenomenológico prévio do processo; e que também podem usar informações de sistemas similares para inferir valores. A ideia principal se baseia em usar informações online processadas em conjunto para estimar variáveis de um cultivo que seriam difíceis de medir diretamente”, disse o pesquisador.
O estudo é desenvolvido no âmbito do Programa de Apoio à Formação de Recursos Humanos Pós-Graduados do Estado do Amazonas (RH-Mestrado) da Fapeam.
Segundo o pesquisador, para que a produção industrial de bioetanol 2G seja economicamente viável, é necessário que todos os açúcares presentes no bagaço sejam aproveitados como: a fração C6 (celulose) e a fração C5 (hemicelulose).
Estas frações são submetidas a processos de hidrólise (alteração de uma substância pela água), onde são formadas glicose e xilose, respectivamente.
“A glicose é facilmente convertida em etanol em uma fermentação pela Saccharomyces cerevisiae, processo bem conhecido. A xilose, por sua vez, deve sofrer a conversão em xilulose, por um processo de isomerização, pelo uso da enzima glicose isomerase a fim de ser consumida pela levedura. Além disso, a utilização da xilulose como fonte de carbono para fabricação de etanol requer um controle minucioso da concentração de oxigênio dissolvido (COD) no biorreator para que a rota metabólica do etanol seja maximizada”, disse.
Para que a produção industrial de bioetanol 2G seja economicamente viável, é necessário que todos os açúcares presentes no bagaço sejam aproveitados como fração.
Entenda as etapas do estudo
Ao longo do estudo, Thiago José Mesquita caracterizará o resíduo agroindustrial e as cepas de leveduras para estabelecer as condições para fermentação da cepa de levedura escolhida.
A partir daí, é necessário reduzir os produtos secundários e, por fim, estabelecer um controle por intermédio de softwares específicos.
“O projeto se encontra na etapa de implementação e validação do sistema de equações, que irá compor o sensor baseado em software, como um novo módulo de um programa de supervisionamento desenvolvido em trabalhos anteriores na Universidade Federal de São Carlos (UFSC). Posteriormente, serão aplicados os sistemas de controle para que as variáveis estudadas guiem o metabolismo das leveduras para a via metabólica responsável pela produção de álcool, aumentando o rendimento do produto de interesse e reduzindo outros componentes que não sejam interessantes”, disse o pesquisador.