MODELAGEM DO PROCESSO DE PRODUÇÃO DE BIOETANOL EM DYNETICA UTILIZANDO ROTA METABÓLICA SIMPLIFICADA
Matheus Yuri Gritzenco De Giovanni, Renam Luis Acorsi, Cid Marcos Gonçalves Andrade, José Eduardo Olivo
2018
Anais do III Simpósio Paranaense de Modelagem, Simulação e Controle de Processos - SIMPROC 2018
unpublished
Resumo Fontes alternativas de energia renovável para substituir o uso de combustível fóssil vêm sido estudadas. Entre eles, a produção de etanol a partir de processos fermentativos de matérias-primas renováveis baseadas em carbono é atrativa por ser uma opção mais limpa e viável. Estes processos fermentativos podem e devem ser aperfeiçoados de maneira continua e existem diversas formas de modelá-los. Uma das maneiras mais úteis de analisar processos é o desenvolvimento de modelos matemáticos do
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... processo. Visto isso, este trabalho o desenvolvimento e simulação do processo de fermentação da produção do etanol do caldo da cana-de-açúcar a partir as rotas metabólicas, sendo implementado usando-se o software livre Dynetica. Palavra-chave: DYNETICA, software livre, energia renovável, bioetanol, rota metabólica 1 INTRODUÇÃO Problemas causados pelo uso de combustíveis de fonte fósseis induzem ao desenvolvimento de bioprocessos sustentáveis [1]. O uso de combustíveis derivados do petróleo resulta em uma grande emissão de CO2, o que representa uma grande contribuição para a emissão total de gases do efeito estufa (GEE) [2]. Atualmente, o bioetanol é o biocombustível dominante, com sua maioria sendo produzida nos Estados Unidos e no Brasil, utilizando milho e cana-de-açúcar como matéria-prima, respectivamente [2,3]. Os custos de matériaprima, especialmente do milho, a produção e a redução de emissão de gases GEE leva a um debate contínuo sobre a utilização de biocombustíveis [4]. No Brasil, não há duvida de que a dependência de combustíveis derivados de petróleo tem diminuído devido ao continuo desenvolvimento e aperfeiçoamento da indústria de álcool e açúcar, que além do etanol produz bioeletricidade, polímeros e até mesmo alimentos para consumo humano e animal [5,6]. Uma maneira de aperfeiçoar o bioprocesso é estudar o agente de transformação utilizado, como os micro-organismos utilizados na fermentação [1] . Micro-organismos podem ser considerados como pequenas indústrias, controladas pelo seu metabolismo através de uma rede de reações bem reguladas, que quase nunca produz uma substancia a mais do que o necessário [7] . Então, a melhoria do desempenho de um micro-organismo pode ser alcançada através da otimização e maior entendimento de sua rede metabólica ou a introdução de uma nova rota metabólica através de modificações genéticas, um método que precisa de grande conhecimento de genética e metabolismo [1, 2] A cinética de fermentação pode ser analisada de duas maneiras: pelo consumo de substrato ao longo do tempo ou pela formação de produto ao longo do tempo. Assim: t dt dS velocidade de consumo de substrato (1) t dt dP velocidade de produção de produto (2) 33 245-250
doi:10.5380/19847521.3simproc2018.a33p245-250
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