Simulação e análise de sensibilidade do processo de produção de bioetanol no contexto de uma biorrefinaria a partir de cascas-de-laranja

Abstract

Atualmente, o Brasil se depara com a perspectiva de um aumento significativo na demanda de combustível devido ao crescente aumento das exportações. O interesse mundial em combustíveis mais limpos revela uma alternativa para amenizar o aquecimento global. Ademais, o debate acerca da sustentabilidade tem sido um tópico cada vez mais relevante e, consequentemente, tem motivado a procura por fontes renováveis de energia com intuito de evitar o esgotamento dos recursos naturais e situações de desequilíbrio ambiental. Sendo assim, o presente trabalho desenvolve o conceito de uma biorrefinaria virtual para a obtenção de bioetanol de segunda geração, limoneno e pectina a partir da casca da laranja como fonte de biomassa lignocelulósica. Foi realizada uma análise de sensibilidade da extração do limoneno a partir dos dados obtidos por simulação computacional da planta no simulador AspenPlus v12.1. Tendo em vista a grande relevância desses insumos, o presente trabalho denota que a produção de bioetanol se revela como uma alternativa promissora frente às fontes de energia não renováveis e, portanto, apresenta um novo conceito de biorrefinaria para tratamento de resíduos oriundos da citricultura. Dessa forma, este trabalho visa revelar novas possibilidades de obtenção de biocombustíveis e produtos de alto valor agregado através de resíduos e, consequentemente, cooperar no desenvolvimento de processos industriais ambientalmente sustentáveis frente à devastação dos recursos ambientais promovidos pelas atividades humanas na atualidade. A planta idealizada e simulada neste trabalho conseguiu produzir, a partir de uma vazão de 381,60 ton/h de biomassa úmida, 12,7 ton/h de etanol anidro 99,7% molar e 17,8 ton/h de pectina. Além disso, obteve-se a partir da planta desenvolvida no software, e com auxílio da ferramenta de análise de sensibilidade, 5,9 ton/h de óleo essencial da laranja com 97,0% de limoneno, o que significou uma recuperação de 99,8% em massa de limoneno por massa de biomassa seca.