p Os pesquisadores desenvolveram um novo processo que pode tornar muito mais barato a produção de biocombustíveis como o etanol a partir de resíduos vegetais e reduzir a dependência de combustíveis fósseis. p A abordagem deles, apresentando um solvente à base de sal de amônia que rapidamente transforma fibras vegetais em açúcares necessários para produzir etanol, funciona bem próximo à temperatura ambiente, ao contrário dos processos convencionais, de acordo com um estudo liderado por Rutgers na revista Química verde .

p "Nosso sistema de pré-tratamento pode reduzir - em até 50 vezes - o uso de enzimas para transformar a celulose tratada com solvente (fibra vegetal) em glicose (um açúcar) usada para fazer bioprodutos como o etanol, "disse o autor principal Shishir P. S. Chundawat, professor assistente do Departamento de Engenharia Química e Bioquímica da Escola de Engenharia da Rutgers University-New Brunswick. "Processos semelhantes podem reduzir muito o custo de produção de biocombustíveis a partir de resíduos de biomassa, como caules e folhas de milho."

p O solvente também pode extrair mais de 80% da lignina dos resíduos da planta. Lignina, que se liga e fortalece as fibras vegetais, pode ser usado para ajudar a atualizar produtos químicos aromáticos valiosos no futuro, de acordo com Chundawat. A pesquisa se beneficiou de esforços colaborativos e acesso a um instrumento Bio-SANS de alta tecnologia no Oak Ridge National Laboratory para análise de como sistemas biológicos complexos, como resíduos vegetais, respondem durante o processamento para entender melhor como a celulose é dissolvida em um nível molecular.

p Talos de milho, folhas e outros resíduos (chamados de palha de milho) e switchgrass, por exemplo, têm microfibrilas de celulose compactadas, que são fios minúsculos mais finos do que fibras. As microfibrilas são difíceis de quebrar usando enzimas ou micróbios, dificultando a transformação de muitos materiais vegetais na biomassa em biocombustíveis ou bioquímicos. A biomassa inclui microbiana, materiais de origem vegetal ou animal usados ​​para a produção de energia renovável e processos industriais.

p Acelerar a conversão de celulose em açúcares como glicose com enzimas requer solventes adequados ou pré-tratamentos com base em calor e / ou produtos químicos. Nos últimos 150 anos, vários solventes que podem quebrar as fibras de celulose têm sido explorados. Mas a maioria dos solventes permanece cara ou requer faixas extremas de pressões ou temperaturas operacionais para serem eficazes.

p O sistema de solvente à base de sal de amônia acelera a conversão de celulose em açúcares usando enzimas. Pode reduzir muito o custo da produção de biocombustíveis porque as enzimas podem ser responsáveis ​​por cerca de 15% a 20% do custo de produção de biocombustíveis como o etanol a partir da biomassa.

p As próximas etapas serão otimizar o processo de pré-tratamento para biomassa, como palha de milho, resíduos sólidos municipais e plantações de bioenergia como switchgrass e choupo que podem ser transformados em combustíveis, ao mesmo tempo em que desenvolve enzimas mais robustas para reduzir ainda mais os custos, de acordo com Chundawat.