O que é pré-tratamento

São métodos para quebra da Lignocelulose, visto que ela não pode ser decomposta sem um pré-tratamento.

Consequências de adicionar etapas ao processo

Adicionar etapas sempre torna o processo mais custoso, além de diminuir um pouco o rendimento final.
Esses fatores são limitantes na decisão da viabilidade.

Tratamentos para combustíveis de 2a geração

  • Químico: ácido, base, oxidantes, solventes
  • Físico: moagem, calor húmido, irradiação
  • Biológico: microrganismos, enzimas

Pré-tratamentos que não alteram a estrutura

Seleção manual

Tem como objetivo escolher o melhor material para o pré-tratamento.

Lavagem

Remover detritos utilizando água.
Deve-se levar em consideração se o material pode molhar.

Secagem

Utilizado para remover a humidade por temperatura.

Peneiração

Método de separação de partículas por tamanho.


Pré-tratamentos físicos

Método Eficácia Dificuldade Custo
Moagem +++ ++ +
Explosão a vapor +++ +++ ++
Calor úmido + ++ ++
Irradiação + + +++
Ultrassom ++ ++ +++

Moagem

Utiliza força mecânica/cisalhamento.

Explosão a vapor

Utiliza diferença de pressão súbita para quebrar o material.

Calor úmido

Quebra o material por temperatura.
Ex.: Autoclave

Irradiação

Quebra as ligações através de radiação UV. Pode degradar moléculas específicas.

Ultrassom

Usa ondas sonoras ultrassônicas para quebrar o material.

Pré-tratamentos químicos

Método Eficácia Dificuldade Custo
Ácidos/Bases ++ ++ ++
Agente Oxidante +++ ++ ++
Solventes ++ ++ +++
Fluído Supercrítico ++ +++ +++

Ácidos/Bases

Atacam ligações específicas da estrutura do material.
Alguns agentes utilizados são:

Agente Oxidante

Possuem alta capacidade de oxidação.

Solventes

Possuem polaridade variada que solubilizam o material.

Fluído Supercrítico

Fluídos com temperatura e pressão acima do ponto crítico.
Não existe distinção entre fase líquida e gasosa.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Fluido_supercrítico#Diagrama_de_fase

Pré-tratamentos biológicos

Método Eficácia Dificuldade Custo
Enzimas +++ ++ ++
Microrganismos +++ + +

Microrganismos

Alguns fungos são capazes de degradar material lignocelulósico em madeira.

Removem lignina e hemicelulose.

Removem celulose e hemicelulose

Enzimas

Todas são celulases.

Clivam ligações internas da fibra celulósica.

Atuam na região externa da celulose.

Hidrolisam oligossacarídeos solúveis em glicose.