Utilización de la madera de P. radiata para producción integrada de etanol y pulpa de celulosa kraft blanquedada.

Abstract

As fontes de energia fósseis estão se esgotando rapidamente. Estima-se que as fontes de petróleo, de gás natural e de carvão mineral se esgotarão em 50, 65 e 200 anos, respectivamente. Diante dessa realidade, faz-se necessário estudar a viabilidade técnica e econômica de se produzir combustíveis a partir da biomassa. O bioetanol tem sido muito investigado, uma vez que possui muitas vantagens, sendo a principal delas, seu uso como combustível no setor dos transportes. Para produzir etanol, a biomassa pode ser usada total ou parcialmente. Neste estudo foi investigada a utilização parcial da madeira de Pinus radiata para produção de bioetanol. Foram extraídas as hemiceluloses da madeira por hidrólise ácida em diferentes condições de temperatura, concentração de ácido, e de tempo, determinando-se, estatisticamente, a melhor combinação dessas variáveis para maximizar a extração de açúcares das hemiceluloses, como monômeros. A partir das concentrações dos açúcares e dos inibidores gerados, foi determinado que a quantidade de etanol que se pode produzir varia entre 20 e 30 L/ton de madeira seca, dependendo das condições de extração selecionadas. A madeira restante foi submetida a um processo de polpação kraft e branqueamento para produzir fibras de celulose, o que exigiu menor fator H durante o cozimento para alcançar um mesmo número kappa e menor consumo de produtos químicos no processo de branqueamento para atingir o mesmo nível de alvura final da polpa. Contudo, as propriedades físico-mecânicas foram afetadas devido à ausência de hemiceluloses, apresentando quedas nas propriedades de índice de tração e de estouro da ordem de 35% e 41%, respectivamente, em relação à polpa derivada de madeira normal de Pinus radiata (sem extração de hemiceluloses).

Fossil energy sources have begun to run out very quickly. Moreover, researchers have agreed that oil will be consumed in 50 years, natural gas in 65 and coal in 200 years approximately. For this, is currently studying the technical and economic feasibility of producing biofuels from biomass, with the purpose of using it as fuel in the transport sector. In order to produce ethanol, the complete biomass can be utilized or extracting part of it. Hemicelluloses extraction from wood of Pinus radiata by diluted acid hydrolysis at different conditions of temperature, acid concentration and time were investigated in this study, determining statistically the best combination of these variables for the maximization of sugars extraction as monomers. As from the sugar concentrations and inhibitors generated, the quantity of possible ethanol to produce varied between 20 and 30 liters per ton of dry wood, depending on the conditions of extraction selected. The remaining wood was submitted to kraft pulping and bleaching process to produce cellulose fibers, which required lesser H factor during the cooking to achieve the same kappa number and a lesser consumption of chemical reagents in the process of bleaching to achieve a same whiteness ISO %. However mechanical properties were affected due to hemicelluloses absence getting registered fallen in 35 % and 41 % index of tension and explosion, respectively, it results in a pulp with less resistance to one that it comes from wood without hemicelluloses extraction.