Resíduos gerados no processo produtivo de polvilho de mandioca como potencial biomassa para a produção de bioetanol

Abstract

A busca por combustíveis sustentáveis e renováveis tem se intensificado em nível global. Dentre os mesmos, está o bioetanol, o qual pode ser produzido a partir de diferentes biomassas. O cultivo e processamento de mandioca é uma importante atividade econômica na região que compõe a Associação dos Municípios do Extremo Sul Catarinense (AMESC). Entretanto, esta atividade é capaz de gerar contaminantes ao meio ambiente e, dentre os mesmos, estão os resíduos fibrosos oriundos da produção de polvilho. Neste contexto, esta pesquisa teve como objetivo geral realizar estudos preliminares de caracterização de resíduos fibrosos gerados no processo de produção de polvilho de mandioca e seu potencial de conversão fermentativa em bioetanol. Amostras de resíduos foram coletadas em uma empresa de produção de polvilho e determinado o teor de umidade, fibras e análise qualitativa de amido. Posteriormente, os resíduos foram submetidos ao processo de fermentação, sendo monitorado a temperatura e o teor de açúcares fermentáveis (°Brix). A presença de álcool no fermentado foi avaliada por meio da determinação de grupos funcionais por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e do Grau Gay-Lussac (°GL) por Densiometria. Os resultados de caracterização dos resíduos indicaram elevado teor de umidade (88,40 ± 0,18%) e de fibras (43,22 ± 0,14 %), além da presença de amido. As análises do fermentado destilado revelaram um grau de açúcares de 1,85 ± 0,65 °Brix. No teste FTIR, foram observadas regiões características de grupo OH (3400-3300 e 900-850 cm?¹) e da ligação C-O (1050-1000 cm?¹), sugerindo a presença de bioetanol no fermentado destilado. O rendimento de bioetanol foi de 2,5 ± 0,1 °GL, correspondendo a uma produção anual estimada de 150.000 L. Concluiu-se que a pesquisa pode contribuir para o fomento ao uso de combustíveis limpos e renováveis e exploração econômica dos resíduos, promovendo a sustentabilidade e o crescimento econômico da região em estudo.

Abstract: The search for sustainable and renewable fuels has intensified globally. Among these is bioethanol, which can be produced from different biomasses. The cultivation and processing of cassava is an important economic activity in the region that comprises the Association of Municipalities of the Extreme South of Santa Catarina (AMESC). However, this activity is capable of generating contaminants to the environment, and among them are the fibrous residues from the production of cassava starch. In this context, this research had the general objective of carrying out preliminary studies to characterize fibrous residues generated in the cassava starch production process and their potential for fermentative conversion into bioethanol. Samples of residues were collected from a cassava starch production company, and the moisture content, fiber content, and qualitative starch analysis were determined. Subsequently, the residues were subjected to a fermentation process, and the temperature and fermentable sugar content (°Brix) were monitored. The presence of alcohol in the fermented product was evaluated by determining functional groups using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Gay-Lussac degree (°GL) by densitometry. Characterization results of the residues indicated high moisture content (88.40 ± 0.18%) and fiber content (43.22 ± 0.14%), in addition to the presence of starch. Analysis of the fermented product revealed a sugar content of 1.85 ± 0.65 °Brix. In the FTIR test, characteristic regions of the OH group (3400-3300 and 900-850 cm?¹) and the C-O bond (1050-1000 cm?¹) were observed, suggesting the presence of bioethanol in the fermented product. The bioethanol yield was 2.5 ± 0.1 °GL, corresponding to an estimated annual production of 150,000 L. It was concluded that the research can contribute to promoting the use of clean and renewable fuels and the economic exploitation of waste, fostering sustainability and economic growth in the region under study.