Revista de Petróleo e Biotecnologia Ambiental

Abstrato

Desenvolvimentos recentes em tecnologias de pré-tratamento para a produção de biocombustíveis lignocelulósicos

Bo Zhang e Abolghasem Shahbazi

O aumento dos preços do petróleo e a incerteza sobre a segurança das reservas existentes de combustíveis fósseis, combinados com as preocupações com as alterações climáticas globais, criaram a necessidade de novos combustíveis de transporte e bioprodutos para substituir os materiais fósseis baseados no carbono. O etanol é considerado o combustível de transporte da próxima geração com maior potencial, e quantidades significativas de etanol estão atualmente a ser produzidas a partir do milho e da cana-de-açúcar através de um processo de fermentação. A utilização de biomassa lenho-celulósica como matéria-prima é vista como o próximo passo para expandir significativamente a produção de etanol. A conversão biológica da biomassa celulósica em bioetanol baseia-se na decomposição da biomassa em açúcares aquosos utilizando meios químicos e biológicos, incluindo a utilização de enzimas hidrolóticas. A partir desse ponto, os açúcares fermentáveis ​​podem ser posteriormente processados ​​em etanol ou outros biocombustíveis avançados. Portanto, o pré-tratamento é necessário para aumentar a acessibilidade superficial dos polímeros de hidratos de carbono às enzimas hidrolíticas. Este artigo analisa os desenvolvimentos recentes de diversas tecnologias de pré-tratamento amplamente utilizadas, incluindo pré-tratamentos com álcalis, água quente, ácidos e sais inorgânicos (líquido iónico e ácido de Lewis). Os avanços recentes no campo do pré-tratamento incluem: 1) aplicação de novos produtos químicos ou processos no fracionamento da biomassa; 2) a utilização de novas misturas de enzimas, tais como combinações de enzimas purificadas relacionadas com xilana, apreciação de inibidores solúveis de celulases e especialmente a avaliação de biomassa pré-tratada com carga variável de celulase; 3) aplicação de uma grande variedade de técnicas sofisticadas para análise de sólidos de biomassa nativa e pré-tratada, especialmente técnicas microscópicas e métodos para medição de área superficial; e 4) maiores esforços para ampliar e comercializar os processos de biomassa para biocombustíveis e produtos químicos.