Browsing by Author "Santos, Mariana Hipólito"
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- Produção de bioetanol a partir de resíduos de plantas usadas em fitoremediação de solos contaminados com metais pesadosPublication . Santos, Mariana Hipólito; Caetano, Nídia de SáA contaminação de solos por parte da indústria extrativa e de outras indústrias que recorrem a produtos químicos poluentes deixa esses terrenos incultos e abandonados, contaminados com metais pesados como Cádmio e Zinco. Isto constitui um grave problema ambiental que importa mitigar. Uma das potenciais soluções é a fitorremediação do solo contaminado, a qual apresenta a vantagem de ser um tratamento local. No entanto, no processo de descontaminação do solo, a biomassa que resulta do tratamento capta e retém nos seus diversos constituintes (raízes, caules, folhas, sementes) os metais pesados. Deste modo, há uma transferência dos poluentes para a biomassa, potencialmente aumentando aí a concentração em metais pesados. É importante dar um destino adequado à biomassa proveniente da Fitorremediação. Isto pode ser conseguido através da sua conversão a biocombustíveis líquidos (como o biodiesel ou o bioetanol), sendo que possuem a vantagem adicional de estes serem provenientes de fontes renováveis, não havendo assim competição com outras biomassas cultivadas para fins energéticos, promovendo a melhoria da qualidade do solo no seu crescimento. Assim, o objetivo deste trabalho é o de avaliar o potencial bioenergético da biomassa resultante da fitorremediação de um solo contaminado com metais pesados através da produção de bioetanol, analisando a qualidade deste biocombustível, nomeadamente no que respeita à presença de metais pesados e ao potencial impacto da presença de metais pesados no rendimento do processo. Deste modo, foi obtido etanol pela destilação de palha de milho a qual foi submetida a um pré-tratamento ácido, a uma hidrólise enzimática e fermentação. Foram determinadas as melhores combinações entre os ácidos e enzimas utilizado e submeteuse a palha de milho contaminada a essas mesmas condições. Para o pré-tratamento adicionou-se 150 ml dos ácidos H2SO4, HCl, HNO3 e CH3COOH com uma concentração de 3% (v/v) a 20 g de palha de milho contaminada e não contaminada, tendo as amostras sido digeridas em frascos num banho termostático a 85 oC por 48 horas. Na etapa de hidrólise enzimática, após neutralização do digerido até ao pH 5 nas amostras, adicionaram-se 2 ml das enzimas Accellerase ou Ultraflo e a hidrólise das amostras procedeu em banho termostático por 13 horas a 50 oC. Para a fermentação diluiu-se 40 g da levedura Saccharomyces cerevisiae em 200 mL de água desionizada e adicionou-se a cada amostra 25 mL dessa mistura. Deixou-se o hidrolisado de cada uma das amostras a fermentar em banho termostático a uma temperatura de 37 oC por 11 dias. A destilação do etanol deu-se a uma temperatura de banho de 60 oC e a uma pressão de 120 mbar. Analisaram-se as concentrações dos açúcares simples durante os diferentes estágios de produção de etanol pelo método do ácido 3,5-dinitrosalicílico e determinou-se a concentração de etanol pelo método refratométrico. Realizou-se ainda uma análise do álcool recuperado por espectrofotometria de absorção atómica por forma a determinar a concentração de contaminantes (Zn e Cd) presentes no etanol obtido. Foi obtido um rendimento médio em etanol para a palha de milho contaminada de 0,51 getanol/gpalha e 0,32 getanol/gpalha para a palha tratada com HCl e Accellerase e 0,39 getanol/gpalha e 0,27 getanol/gpalha para a palha tratada com HNO3 e Ultraflo. Para a palha não contaminada, o rendimento médio em etanol é de 0,44 getanol/gpalha e de 0,37 getanol/gpalha para tratamento com HCL e Accellerase e HNO3 e Ultraflo, respetivamente. Na análise da concentração de contaminantes verificou-se que a concentração destes era extremamente baixa, tendo sido os valores lidos inferiores aos usados na construção da curva de calibração (< ppm), sendo, portanto, os resultados inconclusivos.