Valorização de cascas de macaúba através da integração de reatores de hidrólise em água subcrítica e de digestão anaeróbia para produção de metano

Orientadores: Tânia Forster Carneiro, Gilberto Martins Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Macaúba é uma palmeira tropical nativa da América do Sul e Central que apresenta alto potencial para a produção de biodiesel. Apesar dos avanços na produção de biocombustíveis, os resíduos e coprodutos da macaúba não são necessariamente recuperados como fontes de energia. Nesse sentido, uma análise bibliométrica para avaliar as potenciais aplicações da macaúba e investigar alternativas para os resíduos sólidos foi elaborada. O estudo de bibliometria mostrou que entre os anos de 1900 a 2020 374 artigos e revisões foram publicados, sendo o Brasil o maior contribuinte e as instituições brasileiras as mais relevantes. Um grande potencial de diferentes aplicações da macaúba para fins energéticos, farmacêuticos e alimentares, ainda poderiam ser explorados, incluindo uma lacuna de conhecimento sobre a recuperação de seus coprodutos. O objetivo deste estudo é avaliar a valorização da casca da Macaúba proveniente da produção de biodiesel por meio do pré-tratamento com hidrólise com água subcrítica (10 g de alimentação, 200° C de temperatura, vazão de 10 mL min-1 e pressão de 14 MPa) seguido de digestão anaeróbia (regime semicontínuo e 35 ° C de temperatura) para produzir de metano. Os resultados do hidrolisado obtido seguido de digestão (PT+AD) mostram geração de 56,9% de metano e produção de biogás de 0,36 mL g-1 cascas, e 42,19% de metano e produção de biogás de 0,04 mL g-1 cascas para o reator controle (somente digestão anaeróbia), após aproximadamente 40 dias de experimento. A análise energética indica que é possível obter-se 2893,8 J g-1 de energia elétrica ou 3617,3 J g-1 de energia térmica utilizando-se o pré-tratamento de hidrólise com água subcrítica. Conclui-se que a economia da macaúba brasileira e as políticas públicas de bioenergia e descarbonização poderão criar novas rotas de recuperação de energia para o estabelecimento de Mecanismos de Desenvolvimento Sustentável Abstract: Macaúba is a native tropical palm native from South and Central America that shows high potential for biodiesel production. Despite the advances in biofuel production, macaúba’s wastes and coproducts are not necessarily recovered as energy sources. In this regard, a bibliometric analysis was carried out, to evaluate macaúba’s potential applications and investigate alternative routes to the solid by-products. The bibliometric study showed a total of 374 articles and reviewes were published since 1900 to 2020, aditioanally Brazil is the most productive country, and brazialian institutions are the most relevant. A great potential of multiple energetic, farmacal, and alimentary applications for macaúba could be explored, and it includes a lack of knowledge in the field of byproducts recovery. The aim of the study it to evaluate the valorizattion macaúba’s husks from biodiesel production through subcritical water hylrodysis (SWH) pretreatment (10 g of powdered husks for feeding, temperature at 200º C, 10 mL min-1 of flow and pressure of 14 MPa), followed by anaerobic digestion (semicontinuous regime at 35ºC) for methane production. The results show the pretreatment of husks with SWH followed by anaerobic digestion generate 56.9% of methane and biogas production production of 0.36 mL g-1 husks, and 42.19% of methane and biogas production production of 0.04 mL g-1 husks for the control reactor (only treated with anaerobic digestion), after approximately 40 days of experiment. The energetic analysis show it is possible to obtain 2893.8 J g-1 of electric energy, or 3617.3 J g-1 of thermal energy through the SWH pretreatment. As conclusions it was found the Brazilian macaúba’s economy, the bioenergy and decarbonation public policies could create new routes to energy recovery and to stablish Mechanisms of Sustainable Development Mestrado Engenharia de Alimentos Mestra em Engenharia de Alimentos CNPQ 130393/2019-3