Gabriel Baioni

Gabriel Baioni e Silva

Eng. de Energia

ANÁLISE TÉCNICO-ECONÔMICA E AMBIENTAL DA PRODUÇÃO DE ÁCIDOS ORGÂNICOS A PARTIR DE BIOMASSA LIGNOCELULÓSICA UTILIZANDO MICRORGANISMOS RECOMBINANTES

Substâncias como os ácidos orgânicos, desempenham um papel muito importante dentro de diversos setores industriais, com destaque para a indústria polimérica. Entre os ácidos orgânicos mais promissores, os considerados building blocks, estão os ácidos succínico e cis,cis-mucônico, que por conta da estrutura simplificada podem ser utilizados em uma grande quantidade de aplicações.

A busca pela substituição de processos químicos convencionais da produção desses ácidos por rotas sustentáveis baseadas na utilização de insumos renováveis vem crescendo nos últimos anos, principalmente na utilização de rotas biotecnológicas. Já que boa parte desses ácidos são naturalmente produzidos no metabolismo de microrganismos. Porém, os processos ainda esbarram em questões econômicas e ambientais devido à complexidade de suas etapas de purificação e da necessidade do plantio para produção.

O trabalho tem como objetivo a realização de uma análise técnico-econômica e ambiental da produção do ácido mucônico, com um processo novo, proposto neste trabalho, e na análise ambiental da produção de ácido succínico, baseado no processo proposto por Furlan et al. (2016) e Efe, et al. (2013). O fluxograma das análises com os softwares utilizados em cada etapa pode ser visualizado na Figura. As análises consideram diferentes cenários de produção e traçam um comparativo entre diferentes rotas biotecnológicas com a rota química convencional, o que permite a identificação da aplicabilidade dos processos dentro do cenário brasileiro e a identificação de pontos que requerem maior atenção de escolha e necessidade de melhoria.

 

Figura – Fluxograma com etapas para realização das análises dos processos de produção de ccMA e do AS.

Para a estruturação dos processos, ferramentas como a análise técnico-econômica, permitem a determinação de indicadores de eficiência e desempenho econômico através de balanços de massa e energia e da modelagem dos equipamentos envolvidos no processo. Já a análise de ciclo de vida, permite a associação de entradas e saídas do processo a índices de impactos ambientais que variam de acordo com a metodologia utilizada. Desta forma, é possível avaliar os processos de diversos pontos de vista, comparando com outros processos já reportados na literatura, além de possibilitar a avaliação da integração destes processos dentro do conceito de biorrefinaria, trazendo alternativas de maior valor agregado para a indústria sucroalcooleira brasileira.

EFE, Ç., VAN DER WIELEN, L. A. M., STRAATHOF, A. J. J. “Techno-economic analysis of succinic acid production using adsorption from fermentation medium”, Biomass and Bioenergy, v. 56, n. 13, p. 479–492, 2013. DOI: 10.1016/j.biombioe.2013.06.002. .

FURLAN, F. F., COSTA, C. B. B., SECCHI, A. R., et al. “Retro-Techno-Economic Analysis: Using (Bio)Process Systems Engineering Tools to Attain Process Target Values”, Industrial and Engineering Chemistry Research, v. 55, n. 37, p. 9865–9872, 2016. DOI: 10.1021/acs.iecr.6b01757. .