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CIES2020 - XVII Congresso Ibérico e XIII Congresso Ibero-americano de Energia Solar RESUMO: Os processos de fracionamento da biomassa são ainda responsáveis por uma parcela substancial dos custos de operação das biorrefinarias, tendo também um impacto muito significativo no desempenho ambiental, pelo que são considerados uma etapa chave para aumentar a competitividade destas instalações industriais. Neste trabalho propõe-se um processo organosolv inovador, baseado em propilenoglicol (PG) um solvente alternativo, não-inflamável, não-tóxico, e que apresenta uma reduzida pressão de vapor, o que permite a operação a pressões próximas da atmosférica, mesmo a temperaturas moderadamente elevadas (até aproximadamente 190ºC). Os resultados obtidos permitem confirmar o elevado potencial do processo organosolv com PG para a desconstrução da palha de trigo, com as vantagens de apresentar uma operação mais segura e económica em comparação com a utilização dos solventes convencionais. São também apresentados e discutidos quais os caminhos mais adequados para a intensificação do processo. ABSTRACT: Biomass pretreatment processes account for a substantial portion of the biomass processing costs and also has a great impact on the environmental performance of the biorefinery. Hence, improvements in pretreatment processes are widely recognized as key to improve biorefinery competitiveness. In this work, an innovative organosolv pretreatment, based on the use of propylene glycol (PG) is proposed. PG is an alternative, non-flammable, non-toxic solvent, which has a low vapor pressure, and hence allows operation at pressures close to atmospheric, even at moderately high temperatures (up to 190ºC). The results obtained allow us to confirm the high potential of the PG-based organosolv process for the deconstruction of wheat straw, with the advantages of presenting a safer and more economical operation compared to the use of conventional solvents. Process intensification routes are also presented and discussed. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

CIES2020 - XVII Congresso Ibérico e XIII Congresso Ibero-americano de Energia Solar RESUMO: O fracionamento da biomassa é um dos principais pontos críticos no desenvolvimento das biorrefinarias. Neste trabalho, são apresentadas três estratégias inovadoras com vista à separação seletiva das frações de celulose, hemicelulose e lenhina, utilizando compostos orgânicos, geralmente em solução aquosa: i) utilização de líquidos iónicos (ILs) em particular [emim][OAc] e [emim][HSO4]); ii) processos organosolv baseados na utilização de misturas etanol:água (50:50); e iii) um processo não aquoso baseado em imidazole. Os processos com ILs permitiram um fracionamento diferencial e, em geral, uma redução da cristalinidade da celulose. Os processos organosolv permitiram modular a distribuição de produtos derivados da hemicelulose e da lenhina entre as fases sólida e líquida. A utilização de imidazole, permitiu a separação das duas frações de polissacáridos e contribuiu para despolimerização da lenhina. ABSTRACT: The biomass fractionation is one of the main critical points in the technological development of biorefineries. In this work, three innovative fractionation strategies aiming the selective separation of the cellulose, hemicellulose and lignin fractions, using organic compounds, generally in aqueous solution, are presented and discussed: i) use of ionic liquids (ILs), in particular [emim][OAc ] and [emim][HSO4]); ii) organosolv process based on ethanol:water mixture (50:50); and iii) a non-aqueous process based on imidazole. The processes with ILs allowed a differential fractionation and, in general a decrease of cellulose crystallinity. The organosolv process enabled the modulation of the distribution of hemicellulose and lignin-derived products between the solid phase and the liquid phase. The use of imidazole, allowed the separation of the two polysaccharide fractions and contributed to lignin depolymerization, producing phenolic compounds whose molecular weight is a function of severity. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

CIES2020: As Energias Renováveis na Transição Energética: Livro de Comunicações do XVII Congresso Ibérico e XIII Congresso Ibero-americano de Energia Solar. Helder Gonçalves, Manuel Romero (Ed.). Lisboa, Portugal: LNEG, 3-5 Novembro, 2020, p. 693-700. ISBN: 978-989-675-076-3