APLICABILIDADE DA LÓGICA NEBULOSA NO PROCESSO DE DESLIGNIFICAÇÃO DO CAPIM-ELEFANTE NO PRÉ-TRATAMENTO COM NAOH
DOI:
https://doi.org/10.18011/bioeng2021v15n3p497-510Palavras-chave:
Lignina, Hidróxido de sódio, Lógica FuzzyResumo
O processo de pré-tratamento na biomassa é fundamental para obter altos rendimentos na produção de bioetanol. Por isso, a otimização é fundamental para reduções de custos e aumento na rentabilidade financeira. Em virtude disso, objetivou desenvolver um sistema baseado em regras difusas, onde otimizou o processo de pré-tratamento com NaOH no capim-elefante. O modelo fuzzy foi desenvolvido utilizando duas variáveis de entrada e uma de saída, sendo concentração, temperatura e lignina, respectivamente. A análise dos efeitos da concentração e temperatura foi realizada por superfícies tridimensionais e mapas de contorno da variável de saída. Verificou-se que as variáveis relacionadas à lignina são amplamente afetadas por uma baixa dosagem da concentração do NaOH e com uma temperatura média a baixa. Em geral, conclui-se que a região entre 0,4 a 0,6% de concentração de NaOH, combinado com uma temperatura entre 80,5 a 85,0°C, verificam-se as maiores e melhores respostas das variáveis biométricas estudadas.
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Referências
BEHERA, S.; ARORA, R.; NANDHAGOPAL, N.; KUMAR, S. Importance of chemical pretreatment for bioconversion of lignocellulosic biomass. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 36, p. 91-106, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.04.047.
BHUTTO, A.; HARIJAN, K.; QURESHI, K.; BAZMI, A. A.; BAHADORI, A. Perspectives for the production of ethanol from lignocellulosic feedstock - A case study. Journal of Cleaner Production, v. 95, p. 184-193, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.02.091.
CANEPPELE, F. de L.; GODINHO, E. Z.; ZUIN, L. F. L.; GABRIEL FILHO, L. R. A. Aplicação da lógica fuzzy no desenvolvimento do morango no Oeste do Paraná. Revista Sodebras, v. 16, n. 184, p. 6-9, 2021. DOI: https://doi.org/10.29367/issn.1809-3957.16.2021.184.06.
CARDONA, E.; RIOS, J.; PEÑA, R.; RIOS, J. Effects of the pretreatment method on enzymatic hydrolysis and ethanol fermentability of the cellulosic fraction from elephant grass. Fuel, v. 118, p. 41-47, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2013.10.055.
CARDONA, E.; RIOS, J.; PEÑA, R.; RIOS, J. Pretratamiento Alcalino de Pasto Elefante (Pennisetum sp) y King Grass (Pennisetum hybridum) Cultivados en Colombia para la Producción de Bioetanol. Informacion Tecnologica, v. 24, n. 5, p. 69-80, 2013. DOI: https://dx.doi.org/10.4067/S0718-07642013000500009.
CARVALHO-NETTO, O. V.; BRESSIANI, J. A.; SORIANO, H. L. et al. The potential of the energy cane as the main biomass crop for the cellulosic industry. Chemical and Biological Technologies in Agriculture, p. 1-20, 2014. DOI: https://doi.org/10.1186/s40538-014-0020-2.
DEL RÍO, J. C.; LINO, A. G.; COLODETTE, J. L.; LIMA, C. F.; GUTIÉRREZ, A.; MARTÍNEZ, Á. T.; LU, F.; RALPH, J.; RENCORET, J. Differences in the chemical structure of the lignins from sugarcane bagasse and straw. Biomass and Bioenergy, v. 81, p. 322-338, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2015.07.006.
GODINHO, E. Z.; PERIN, A.; BAUMGARTNER, T. R. da S.; HASAN, S. D. M. Pré-tratamento hidrotérmico alcalino e alcalino-oxidativo sobre os teores de celulose e lignina em biomassa de capim elefante BRS Capiaçu. Journal of Bioenergy and Food Science, v. 6, n. 3, p. 51-65, 2019. DOI: https://doi.org/10.18067/jbfs.v6i3.263.
GODINHO, E. Z.; CANEPPELE, F. de L.; GASPAROTTO, H. V. Utilização da lógica fuzzy para otimizar aplicação de fertilizantes no rabanete. Brazilian Journal of Biosystems Engineering, v. 15, n. 2, p. 270-282, 2021. DOI: http://dx.doi.org/10.18011/bioeng2021v15n2p270-282.
GODOY, F. O. de.; GODINHO, E. Z.; DALTIN, R. S.; CANEPPELE, F. de L. Utilização da lógica fuzzy aplicada à energia solar. Cadernos de Ciência & Tecnologia, v. 37, n. 2, p. 26663, 2020. DOI: http://dx.doi.org/10.35977/0104-1096.cct2020.v37.26663.
GOUVEIA, E. R. et al. Validação de metodologia para a caracterização química de bagaço de cana-de-açúcar. Química Nova, v. 32, n. 6, p. 1500-1503, 2009. https://doi.org/10.1590/S0100-40422009000600026.
MANEKAR, P. NANDY, T.; SARGAONKAR, A.; RATHI, B.; KARTHIK, M. FAHP ranking and selection of pretreatment module for membrane separation processes in textile cluster. Bioresource Technology, v. 102, n. 2, p. 558–566, 2011. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.07.086.
PENSRI, B.; AGGARANGSI, P.; CHAIYASO, T.; CHANDET, N. Potential of Fermentable Sugar Production from Napier cv. Pakchong 1 Grass Residue as a Substrate to Produce Bioethanol. Energy Procedia, v. 89, p. 428-436, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2016.06.287.
PUSPAWATI, S.; WAGIMAN, M. A.; DARMAWAN, A. N.; HASLIANTI, A. The Production of Bioethanol Fermentation Substrate from Eucheuma cottonii Seaweed through Hydrolysis by Cellulose Enzyme. Agriculture and Agricultural Science Procedia, v. 3, p. 200-205, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aaspro.2015.01.039.
RABEMANOLONTSOA, H.; SAKA, S. Various pretreatments of lignocellulosics. Bioresource Technology, v. 199, p. 83-91, 2016.
RUEDA, J. A.; ORTEGA-JIMÉNEZ, E.; HERNÁNDEZ-GARAY, A.; ENRÍQUEZ-QUIROZ, J. F.; GUERRERO-RODRÍGUEZ, J. D.; QUERO-CARRILLO, A. R. Growth, yield, fiber content and lodging resistance in eight varieties of Cenchrus purpureus (Schumach.) Morrone intended as energy crop. Biomass and Bioenergy, v. 88, p. 59-65, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2016.03.007.
YASUDA, M.; NAGAI, H.; TAKEO, K.; ISHII, Y.; OHTA, K. Bio-ethanol production through simultaneous saccharification and co-fermentation (SSCF) of a low-moisture anhydrous ammonia (LMAA)-pretreated napiegrass (Pennisetum purpureum Schumach). SpringerPlus, v. 3, n. 1, 2014. DOI: https://doi.org/10.1186/2193-1801-3-333.
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