Univap desenvolve processo inovador para melhorar a produção de biocombustíveis com bagaço de cana

O bagaço da cana-de-açúcar é um valioso recurso para a geração de energia limpa e está em estudo pela Universidade do Vale do Paraíba (Univap) para ser melhor aproveitado. O processo estudado consiste numa nova alternativa para a retirada de uma fibra resistente da cana que atrapalha sua utilização em maior escala para a produção de biocombustíveis, por exemplo. Ela é separada por meio de um reator de plasma. Além de estimular os combustíveis menos poluentes, é possível deixar mais áreas agricultáveis livres, já que o aproveitamento da planta é muito maior.

Os cientistas utilizam um reator de plasma, que fica em um dos laboratórios do Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento da Univap, para retirar a lignina da cana. “A lignina é uma parte fibrosa da planta responsável por sua estrutura. É por causa dela que a cana fica em pé. Sem ela, é possível aproveitar muito mais o bagaço para produção de bioetanol, por exemplo. Algumas indústrias preferem fazer a queima do bagaço nas caldeiras para gerar energia para seu próprio funcionamento, mas o que nós queremos é continuar estimulando a produção de biocombustível, já que a frota de carros no mundo vem aumentando muito e ele é ecologicamente viável“, explica a Profª Dra. em Física de Plasma, da Univap, Lucia Vieira Santos.

O papel da lignina não é restrito apenas à sustentação da planta, mas também à impermeabilidade e resistência a ataques microbiológicos e mecânicos aos tecidos vegetais. Por isso ela dificulta seu processo de extração e separação, já que é resistente a alguns agentes químicos. Mas, quando exposta ao reator, que produz um plasma elétrico e dissocia as espécies presentes no ar atmosférico, o bagaço é tratado e a lignina é retirada com mais eficácia e precisão. O processo dura em torno de uma hora, após o bagaço ser colocado no aparelho junto com os reagentes.

“Quando o bagaço é melhor aproveitado, com a retirada quase total da lignina no reator de plasma, que compõe de 1/3 a 1/4 da massa da madeira e impede uma produção em maior escala, você produz mais, planta menos e deixa mais áreas livres para futura geração de alimentos, tendo em vista o crescimento da população mundial. A fibra também interfere na qualidade. Na produção de papel, por exemplo, ela pode deixar o material amarelado com o tempo. Na produção do álcool ela dificulta o processo de hidrólise, que é a quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaço de cana para extrair os açúcares da celulose, que depois são fermentados para produzir combustível“, ressalta.

Os combustíveis fósseis, de origem vegetal (carvão mineral), e os de origem animal (petróleo e gás natural) são muito utilizados hoje, mas levam milhões de anos em processo de transformação para resultarem nessas matérias. Já a biomassa, nomenclatura que resume todo o resultado do pré-tratamento do bagaço da cana, ou de outros resíduos agroindustriais, é um recurso muito mais renovável e menos poluente. Fala-se agora em Etanol 2G, que significa de segunda geração. Ele surge na indústria pela fermentação dessa biomassa. Apesar do nome, o combustível tem a mesma qualidade do comercializado atualmente.

O grupo de cientistas da Univap agora busca a patente para esse processo de pré-tratamento da biomassa lignocelulósica, como é chamada por tornar-se vulnerável à ação do reator de plasma. “Trazer isso para o meio acadêmico é importante para permitir que a sustentabilidade esteja cada vez mais presente no cotidiano e seja uma realidade comum na indústria, que será liderada e pensada pelos alunos que formamos hoje. Queremos a patente para que empresas especializadas desenvolvam a tecnologia em maior escala“, finaliza.

Pesquisadores:*
Lucia Vieira Santos; professora e pesquisadora da Univap

Homero Santiago Maciel; professor e pesquisador da Univap

Felipe de Souza Miranda; aluno de Pós-Graduação da Univap

Rodrigo Sávio Pessoa; professor e pesquisador da Univap

Roberson José da Silva; engenheiro e técnico eletricista da Univap

Kumiko Koibuchi Sakane; professora e pesquisadora da Univap

Patrícia Marcondes dos Santos; professora e pesquisadora da Univap

*Os cargos são referentes ao período em que ocorreu o processo de desenvolvimento da pesquisa.