Production of ethanol by glycerol crude fermentation with klebsiella pneumoniae

Devido à futura escassez dos recursos oriundos do petrÃleo e o aumento da poluiÃÃo do ambiente, diversas universidades e empresas estÃo em busca de fontes renovÃveis de energia que possuam um baixo custo. O etanol à um bicombustÃvel renovÃvel em curto prazo e em alguns casos, para sua produÃÃo, sÃo utilizados resÃduos indÃstriais, valorizando ainda mais as qualidades do etanol produzido. Devido as inÃmeras vantagens que esse biocombustÃvel pode apresentar frente aos combustÃveis fosseis faz com que atualmente haja diversas pesquisas para encontrar novas formas baratas para sua produÃÃo, assim, a utilizaÃÃo de matÃrias primas nÃo convencionais vem como um atrativo a mais na produÃÃo de etanol. Neste trabalho utilizou-se glicerol bruto, oriundo da produÃÃo de biodiesel, como fonte de carbono com o objetivo de dar valor agregado a este resÃduo industrial. O glicerol à uma Ãtima fonte de carbono para fermentaÃÃo alcoÃlica, ele possui alto grau de reduÃÃo e um baixo custo, devido principalmente a crescente oferta no mercado mundial. O glicerol à um subproduto da reaÃÃo de transterificaÃÃo de Ãleos vegetais. A cada 10 kg de biodiesel produzidos obtÃm-se 1 kg de glicerol. A produÃÃo de biodiesel esta em constante crescimento devido a crescente demanda por combustÃvel, o que acarreta o crescimento da produÃÃo de glicerol. Para produÃÃo de etanol utilizando este glicerol, realizou-se um estudo com dois microrganismos. Os microrganismos estudados foram uma levedura e uma bactÃria, Saccharomyces sp.1201 e Klebsiella pneumonia ATCC 29665, respectivamente. Nesta dissertaÃÃo, utilizou-se diferentes concentraÃÃes de inÃculo para os cultivos utilizando Saccharomyces sp.1201 e difeentes concentraÃÃes de glicerol para os cultivos que utilizaram Klebsiella pneumonia ATCC 29665. Os resultados com a levedura nÃo foram satisfatÃrios, pois esta levedura nÃo foi capaz de produzir etanol utilizando glicerol como substrato. Jà à bactÃria estudada teve uma boa produÃÃo de etanol e foi capaz de metabolizar o glicerol do meio fermentativo, chegando a produzir cerca de 1,4 g/L de etanol. AlÃm da produÃÃo de etanol, nos ensaios usando a bactÃria Klebsiella pneumonia ATCC 29665, foram obtidos outros dois produtos de valor agregado, 1,3 propanodiol e Ãcido acÃtico. AlÃm do trabalho experiemental, foram realizadas simulaÃÃes da fermentaÃÃo utilizando K. pneumonia, para analisar o seu comportamento da fermentaÃÃo baseado nas variaÃÃes concentraÃÃo de glicerol, concentraÃÃo de inÃculo, bypass e zona morta dentro de reator real. Estas simulaÃÃes visavam analisar as condiÃÃes de operaÃÃo numa futura ampliaÃÃo de escala do processo em escala de laboratÃrio aqui estudado para implantaÃÃo de uma biorrefinaria. O modelo foi ajustado usando valores Ãtimos de volume de reator de 1.500 L e bypass de 0.1Due to shortage of energy sources and increasing environmental pollution, many universities and companies are in search to renewable energy. Ethanol can be a renewable biofuel in the short term. Besides the numerous advantages of ethanol over fossil fuels, it can be produced from industrial waste. In this work, it was used glycerol as carbon source in order to give value to this waste. Glycerol can be a good carbon source for fermentation, it has a high degree of reduction and a low cost. There is a large supply of glycerol in the world market, because it is a byproduct of the transterification reaction of vegetable oils, 10 kg biodiesel produced have 1 kg of glycerol. It is known that the production of biodiesel is in constant growth which results in the growth of the production of glycerol. To produce ethanol using glycerol was carried out a study of two microorganisms. The microorganisms studied were a bacterium and a yeast, Saccharomyces sp.1201 and Klebsiella pneumoniae ATCC 29,665 respectively. For this study, it was used different concentrations of inoculum for the runs using Saccharomyces sp.1201 and different concentrations of glycerol for the runs using Klebsiella pneumoniae ATCC 29,665. The results obtained with yeast have not been satisfactory, this yeast was not able to produce ethanol using glycerol as substrate, however, the bacteria studied presented good production of ethanol and was able to metabolize fermentation media with glycerol, up to produce about 1, 4 g / L of ethanol, also obtained as the reaction product of 1.3-propanediol and acetic acid. We also carried out a simulation of fermentation using Klebsiella pneumonia, and analyzed the behavior of the fermentation process based on the following changes of glycerol concentration, inoculum concentration, bypass and the dead zone inside the reactor. With the simulations it was possible to see how the dead zone and very influential on the reactor performance