Questão 4a02da5a-bc
Prova:UNEB 2013
Disciplina:Química
Assunto:Relações da Química com as Tecnologias, a Sociedade e o Meio Ambiente
Tendo em vista os principais desafios tecnológicos na produção
de etanol celulósico, de segunda geração, a partir de biomassa
de cana-de-açúcar, e com base na equação química que
representa a hidrólise da celulose, é correto afirmar:
Tendo em vista os principais desafios tecnológicos na produção
de etanol celulósico, de segunda geração, a partir de biomassa
de cana-de-açúcar, e com base na equação química que
representa a hidrólise da celulose, é correto afirmar:
O etanol é uma solução tipicamente brasileira que
está ganhando o mundo. Além de seu uso em
diversos setores industriais, o etanol é um
combustível de alto desempenho para aplicação
em motores de combustão interna.
A produção industrial de etanol baseia-se quase
que exclusivamente na fermentação. A
fermentação alcóolica é um processo biológico
de conversão de monossacarídeos em energia
celular, etanol e gás carbônico. A grande maioria
dos micro-organismos é capaz de metabolizar
apenas monossacarídeos, como a glicose e a
frutose.
Diversas estratégias foram desenvolvidas pelos
organismos para o aproveitamento dessa fonte
de energia, incluindo a produção direta de
enzimas glicolíticas por fungos e bactérias, ou a
combinação de ácidos e ação mecânica.
A quebra das ligações glicosídicas é feita por
uma reação de hidrólise e no caso específico da
reação representada pela equação química
(C6H10O5)n(s) + nH2O(l) → nC6H12O6(aq), chamada
de celulólise, e para que ocorra de maneira
eficiente, deve ser catalisada pela ação de algum
coadjuvante externo, normalmente uma solução
aquosa de ácido ou um coquetel enzimático.
As frações mais recalcitrantes desse processo
são hidrolisadas em um segundo estágio mais
severo, tipicamente a 215 ºC sob ação do ácido
sulfúrico a 0,4% durante cerca de três minutos, o
que gera, principalmente, hexoses. Já a hidrólise
na presença de solução aquosa de ácido menos
diluida, produz uma alta concentração de
monossacarídeos, cerca de 90%, e é altamente
adaptável a diferentes fontes de biomassa, além
de gerar poucos subprodutos inibidores da
fermentação. (SELEGHIM; POLIKARPOV, 2012,
p. 40-45).
O etanol é uma solução tipicamente brasileira que
está ganhando o mundo. Além de seu uso em
diversos setores industriais, o etanol é um
combustível de alto desempenho para aplicação
em motores de combustão interna.
A produção industrial de etanol baseia-se quase
que exclusivamente na fermentação. A
fermentação alcóolica é um processo biológico
de conversão de monossacarídeos em energia
celular, etanol e gás carbônico. A grande maioria
dos micro-organismos é capaz de metabolizar
apenas monossacarídeos, como a glicose e a
frutose.
Diversas estratégias foram desenvolvidas pelos
organismos para o aproveitamento dessa fonte
de energia, incluindo a produção direta de
enzimas glicolíticas por fungos e bactérias, ou a
combinação de ácidos e ação mecânica.
A quebra das ligações glicosídicas é feita por
uma reação de hidrólise e no caso específico da
reação representada pela equação química
(C6H10O5)n(s) + nH2O(l) → nC6H12O6(aq), chamada
de celulólise, e para que ocorra de maneira
eficiente, deve ser catalisada pela ação de algum
coadjuvante externo, normalmente uma solução
aquosa de ácido ou um coquetel enzimático.
As frações mais recalcitrantes desse processo
são hidrolisadas em um segundo estágio mais
severo, tipicamente a 215 ºC sob ação do ácido
sulfúrico a 0,4% durante cerca de três minutos, o
que gera, principalmente, hexoses. Já a hidrólise
na presença de solução aquosa de ácido menos
diluida, produz uma alta concentração de
monossacarídeos, cerca de 90%, e é altamente
adaptável a diferentes fontes de biomassa, além
de gerar poucos subprodutos inibidores da
fermentação. (SELEGHIM; POLIKARPOV, 2012,
p. 40-45).
A
A celulose é transformada em hexose, sob condições
severas de hidrólise, dificilmente fermentável para produzir
etanol de segunda geração.
B
As altas concentrações de monossacarídeos, obtidos na
hidrólise ácida, inibe a fermentação de açúcares e, como
consequência, o rendimento de etanol.
C
O maior desafio no processo de hidrólise ácida da
celulose está na neutralização e na separação do
catalisador e de subprodutos.
D
A celulose de cana-de-açúcar é mais difícil de ser
hidrolisada na presença de ácido sulfúrico diluído do que
a celulose de madeira, nas mesmas condições.
E
A hidrólise enzimática, uma alternativa à obtenção de
monossacarídeos, apresenta o inconveniente da
diminuição da velocidade do processo e da produção de
metano como subproduto da fermentação.
