Potencial de produção de bioetanol e biometano a partir de resíduos de melancia

Potencial de produção de bioetanol e biometano a partir de resíduos de melancia

Pesquisadores da Embrapa, Unioeste, UFFS, UFSC e UFPR avaliaram uso de resíduos de melancia para a promoção de economia circular e recuperação energética.

Cientistas das instituições Embrapa Suínos e Aves, Universidade Estadual do Oeste do Paraná (Unioeste), Universidade Federal da Fronteira Sul (UFFS), Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e Universidade Federal do Paraná (UFPR) tiveram sucesso na obtenção de bioetanol e biometano a partir dos resíduos de melancia. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Biomass and Bioenergy e destacam um passo importante para economia circular, possibilitando um novo destino para os resíduos, por meio da produção de biocombustíveis (etanol e metano).

A melancia é um produto consumido in natura em todo o Brasil. Durante processo de comercialização, muitas frutas sobre impactos ou se degradam, ficando inadequadas para o consumo, sendo descartas pelos centros de comprar (supermercados). Os resíduos, que normalmente são destinados para aterros sanitários, chamou a atenção de um grupo de pesquisadores que resolveram investigar o potencial de produção de biocombustíveis.

Após investigações detalhadas, os pesquisadores encontraram uma metodologia que possibilitasse aproveitamento da fração líquida dos resíduos de melancias para produção de etanol (bioetanol) e o aproveitamento da fração sólido dos resíduos de melancias para produção de metano (biometano).

Os resultados foram publicados no artigo  "Bioethanol and biomethane production from watermelon waste: A circular economy strategy",  aprovado para publicação na edição de março do periódico "Biomass and Bioenergy - , Volume 170, March 2023, 106719; DOI: 10.1016/j.biombioe.2023.106719", uma revista internacional que publica trabalhos de pesquisa originais e comunicações curtas, artigos de revisão e estudos de caso sobre recursos biológicos, processos químicos e biológicos e produtos de biomassa para novas fontes renováveis ​​de energia e materiais. O escopo da revista se estende aos aspectos ambientais, gerenciais e econômicos da biomassa e da bioenergia.

O artigo aceito para publicação foi desenvolvido pelos autores:

• Thamarys Scapini
• Charline Bonatto
• Caroline Dalastra
• Suzana Fátima Bazoti
• Aline Frumi Camargo
• Sérgio Luiz Alves Júnior
• Bruno Venturin
• Ricardo Luis Radis Steinmetz
• Airton Kunz
• Gislaine Fongaro
• Helen Treichel

Principais destaques do artigo

1. Proposta de integração da recuperação de bioenergia de resíduos de melancia.

2. Utilização de levedura não convencional para produção de etanol de alto rendimento (até 90%).

3. Configuração de batelada sequencial em fermentação alcoólica com alto rendimento e viabilidade celular.

4. A casca da melancia é um substrato de digestão anaeróbica com alto desempenho para produção de biometano.

5. O uso de resíduos de melancia promove economia circular.

Resumo do Artigo

No presente estudo, bioetanol e biogás foram produzidos a partir de resíduos de melancia visando o aproveitamento integral da biomassa residual em um contexto de economia circular.

A polpa de melancia foi processada e utilizada como meio de cultura para produção de etanol com a levedura Wickerhamomyces sp. UFFS-CE-3.1.2 e casca de melancia foram utilizados para ensaios bioquímicos de produção de biogás (BPB).

Para a etapa de produção de etanol a partir da polpa de melancia, os resultados demonstram que não houve necessidade de suplementar o meio com fontes de nitrogênio para atingir rendimentos e viabilidade celular satisfatórios.

Com isso, foi realizada uma configuração de batelada sequencial com reciclagem de células por trinta ciclos, com rendimentos de fermentação em torno de 90% durante todas as reciclagens, alta densidade e viabilidade celular e tempo de fermentação reduzido de 9 h para 3 h.

Os resultados da etapa de produção de biogás a partir da casca da melancia indicam que a biomassa teve um bom desempenho, com produção de biogás e metano de 581 ± 11 mL_N ·g_VS e 290,63 ± 5,63 mL_CH4 ·g_VS, respectivamente, e potencial energético de 15.461,54 kJ·kg_{biomassa⁻¹} 

Os dados fornecem uma perspectiva sobre o uso de resíduos de melancia para produção de biocombustíveis para reduzir os impactos ambientais desse descarte de biomassa, contribuindo assim para a economia circular e os avanços no campo das energias renováveis.

Acesso ao artigo

• Divulgação Científica: mais informações e acesso ao artigo: DOI: 10.1016/j.biombioe.2023.106719

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