Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Análise técnico-econômica e ambiental da produção de ácidos orgânicos a partir de biomassa lignocelulósica utilizando microrganismos recombinantes
Autor(es): SILVA, Gabriel Baioni e
Primeiro Orientador: ESTEVES, Thais Suzane Milessi
metadata.dc.contributor.advisor-co1: SARGO, Cíntia Regina
Resumo: Os ácidos orgânicos são de grande importância para indústria geral, com destaque para a indústria polimérica. Entre os ácidos orgânicos mais promissores estão os ácidos succínico e cis,cis-mucônico, os quais são considerados building blocks pois 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. Porém, os processos ainda esbarram em questões econômicas e ambientais devido à complexidade de suas etapas de purificação, da necessidade do plantio para produção e do baixo rendimento da reação. O presente trabalho teve como objetivo a realização de uma análise técnico-econômica e ambiental da produção do ácido mucônico e do ácido succínico, considerando diferentes cenários de produção e traçando um comparativo entre diferentes rotas biotecnológicas com a rota química convencional. Isso permitiu 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. A análise demonstrou que o ácido mucônico ainda requer microrganismos e etapas de purificação mais eficientes para ser competitivo no mercado. O composto apresenta um rendimento abaixo de 10%, o que colabora para um preço mínimo de venda de US$ 45,81. O rendimento baixo também prejudica o desempenho ambiental do processo proposto. Já a produção de ácido succínico por rota biotecnológica se mostrou economicamente interessante, apresentando um preço mínimo de venda de US$ 3,06, um pouco acima dos US$ 2,94 encontrado no mercado internacional. Do ponto de vista ambiental, a rota possibilita a redução de emissões em categorias de impactos ambientais importantes, como potencial de mudanças climáticas, eutrofização, acidificação e escassez de recursos renováveis.
Abstract: Organic acids are of great importance to the general industry, with a focus on the polymer industry. Among the most promising organic acids are succinic and cis,cis-muconic acids, which are considered building blocks because due to their simplified structure they can be used in a large number of applications. The search for the replacement of conventional chemical processes for the production of these acids with sustainable routes based on the use of renewable inputs has been growing in recent years, especially in the use of biotechnological routes. However, the processes still face economic and environmental issues due to the complexity of their purification steps, the need for planting for production and the low yield of the reaction. This work aimed to perform a technical-economic and environmental analysis of the production of muconic acid and succinic acid, considering different production scenarios and drawing a comparison between different biotechnological routes and the conventional chemical route. This allowed for the identification of the applicability of the processes within the Brazilian scenario and the identification of points that require greater attention of choice and need for improvement. The analysis showed that muconic acid still requires more efficient microorganisms and purification steps to be competitive in the market. The compound presents a yield below 10%, which contributes to a minimum selling price of US$ 45.81. The low yield also hinders the environmental performance of the proposed process. The production of succinic acid by biotechnological route was economically interesting, presenting a minimum selling price of US$ 3.06, a little above the US$ 2.94 found in the international market. From an environmental point of view, the route allows for the reduction of emissions in important environmental impact categories, such as climate change potential, eutrophication, acidification and shortage of renewable resources.
Palavras-chave: Ácidos orgânicos
Ácido succínico
Ácido mucônico
Análise de ciclo de vida
Análise técnico-econômica
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA::ENGENHARIA DE ENERGIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia de Energia
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3534
Data do documento: 15-Dez-2022
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