BR112016009769B1 - Processo de produção de açúcares a partir de biomassa, empregando hidrólise com ácido orgânico - Google Patents

Processo de produção de açúcares a partir de biomassa, empregando hidrólise com ácido orgânico Download PDF

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Abstract

processo para a produção de açúcares a partir de biomassa. um processo para a produção de açúcares a partir de biomassa incluindo pelo menos um polissacarídeo que compreende a colocação de uma biomassa em contato com uma solução aquosa de pelo menos um ácido orgânico tendo de 1 a 6 átomos de carbono, de preferência de 1 a 3 átomos de carbono, em que o ph da solução aquosa se encontra em uma faixa de 0,6 a 1,6, de preferência entre 0,9 a 1,3. os açúcares assim obtidos podem ser vantajosamente utilizados como fontes de carbono em processos de fermentação para a produção de álcoois (por exemplo, etanol, butanol), dióis (por exemplo, 1,3-propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 2,3-butanodiol), lipídios ou outros intermediários ou produtos. os álcoois, dióis, lipídios ou outros intermediários ou produtos podem ser vantajosamente usados na indústria química ou na formulação de combustíveis para veículos a motor. tais álcoois e dióis podem também ser vantajosamente usados na produção de bio-butadieno.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um processo para a produção de açúcares a partir de biomassa, incluindpelo menos um polissacarídeo.
[0002] Mais especificamente, a presente invenção se refere a um processo para a produção de açúcares a partir de biomassa incluindpelo menos um polissacarídeo que compreende a colocação de uma biomassa em contato com uma solução aquosa de pelo menos um ácido orgânico tendo de 1 a 6 átomos de carbono, de preferência de 1 a 3 átomos de carbono, onde o pH da solução aquosa varia de 0,6 a 1,6, de preferência entre 0,9 a 1,3.
[0003] Os açúcares obtidos deste modo podem ser vantajosamente utilizados como fontes de carbono em processos de fermentação para a produção de álcoois (por exemplo, etanol, butanol), dióis (por exemplo, 1,3-propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 2, 3-butanodiol), lipídios ou outros intermediários ou produtos. Os álcoois, dióis, lipídios ou outros intermediários ou produtos podem ser vantajosamente utilizados na indústria química ou na formulação de combustíveis para veículos a motor. Os álcoois e dióis podem também ser vantajosamente usados na produção de bio-butadieno.
[0004] A produção de biomassa a partir de açúcares, em especial a biomassa lignocelulósica, é conhecida no estado da técnica.
[0005] A biomassa lignocelulósica é uma estrutura complexa que compreende três componentes principais: celulose, hemicelulose e lignina. As quantidades relativas variam de acordo com o tipo de biomassa lignocelulósica utilizada. Por exemplo, no caso de plantas, as quantidades variam de acordo com a espécie e com a idade da planta.
[0006] A celulose é o principal constituinte de biomassa lignocelulósica e está geralmente presente em quantidades que variam de 30% em peso a 60% em peso em relação ao peso total da biomassa lignocelulósica. A celulose é composta por moléculas de glicose (a partir de cerca de 500 a 10000 unidades) ligadas entre si através de uma ligação β-1,4 glicosídeo. O estabelecimento de ligações de hidrogênio entre as cadeias provoca a formação de domínios cristalinos que dão resistência e elasticidade às fibras vegetais. Na natureza, ela só pode ser encontrada no seu estado puro em plantas anuais, tais como algodão e linho, enquanto que em plantas lenhosas esta é sempre acompanhada por hemicelulose e lignina.
[0007] A hemicelulose, que está geralmente presente em uma quantidade que varia de 10% em peso a 40% em peso em relação ao peso total da biomassa lignocelulósica, aparece como um polímero misto, relativamente curto (de 10 a 200 moléculas) e ramificado, sendo composta de ambos os açúcares com seis átomos de carbono (glicose, manose, galactose) e também açúcares com cinco átomos de carbono (xilose, arabinose). Algumas propriedades importantes de fibras vegetais são derivadas da presença de hemicelulose, dentre as quais a principal propriedade é a de favorecer a absorção de líquido das fibras vegetais, quando a água está presente, fazendo com que estas inchem. A hemicelulose também possui propriedades adesivas e, sendo assim, tende a endurecer ou a desenvolver uma consistência excitada, com a consequência de que as fibras vegetais tornam-se rígidas e são embebidas mais lentamente.
[0008] A lignina está geralmente presente em uma quantidade que varia de 10% em peso a 30% em peso em relação ao peso total da biomassa lignocelulósica. A sua função principal consiste na ligação e em cimentar as diversas fibras vegetais juntas trazendo compacidade e resistência a plantas, e também fornece proteção contra insetos, agentes patogênicos, lesões e luz ultravioleta. É principalmente utilizada como combustível, mas também é atualmente amplamente utilizada na indústria como um dispersor, endurecedor, um agente emulsionante, para laminados plásticos, cartão e produtos de borracha. Também podem ser tratada quimicamente para produzir compostos aromáticos, tais como a vanilina, um siringaldeído, de tipo p- hidroxibenzaldeído, o qual pode ser utilizado em química farmacêutica ou na indústria de cosméticos e alimentos.
[0009] A fim de otimizar a transformação de biomassa lignocelulósica em produtos para o consumo de energia, submete-se a biomassa a um tratamento preliminar de modo conhecido, a fim de separar a lignina e para hidrolisar a celulose e hemicelulose em açúcares simples tais como, por exemplo, glicose e xilose, o qual pode então ser submetido a processos de fermentação.
[0010] O processo normalmente usado para a finalidade acima é a hidrólise ácida, que pode ser conduzida na presença de ácidos fortes diluídos ou concentrados.
[0011] A patente americana US6423145, por exemplo, descreve um processo para a hidrólise de uma biomassa lignocelulósica de modo a se obter uma elevada quantidade de açúcares fermentáveis que compreende: a impregnação do material lignocelulósico com uma mistura que compreende um catalisador de ácido diluído (por exemplo, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido nítrico, dióxido de enxofre ou qualquer outro ácido forte, capaz de resultar em valores de pH inferiores a cerca de 3) e um catalisador com base em um sal de metal (por exemplo, sulfato ferroso, sulfato férrico, cloreto férrico, sulfato de alumínio, cloreto de alumínio, sulfato de magnésio), em uma quantidade tal que proporcione um rendimento mais elevado de açúcares fermentáveis em relação ao obtido na presença de ácido diluído sozinho; a alimentação do material lignocelulósico impregnado a um reator e aquecimento (por exemplo, a uma temperatura variando de 120°C a 240°C) durante um período de tempo (por exemplo, durante um tempo que varia de 1 minuto a 30 minutos) suficiente para substancialmente hidrolisar toda a hemicelulose e mais de 45% da celulose em açúcares solúveis em água; e por fim recuperar os açúcares solúveis em água.
[0012] O pedido de patente internacional WO 2010/102060 descreve um processo para o pré-tratamento da biomassa a ser utilizado em uma biorrefinaria para a produção de um produto de fermentação, que compreende as seguintes etapas: submeter a biomassa para o tratamento (por exemplo, remoção de materiais indesejados, moagem) antes de enviá-la para pré-tratamento; submeter a biomassa a um pré-tratamento por aplicação de um ácido diluído (por exemplo, ácido sulfúrico) que tem uma concentração que varia entre cerca de 0,8% em peso a cerca de 1,1% em peso, a uma temperatura variando entre cerca de 130°C a cerca de 170°C , por um tempo que varia de cerca de 8 minutos a cerca de 12 minutos; em que o produto de fermentação pode ser obtido por separação da biomassa pré-tratada para um componente líquido que compreende xilose e um componente sólido a partir do qual pode ser obtida a glicose, e a recuperação da xilose por fermentação; em que a biomassa compreende material lignocelulósico; em que o material lignocelulósico compreende espigas de milho, cascas de plantas de milho, folhas de plantas de milho e caules de plantas de milho.
[0013] O pedido de patente internacional WO 2010/071805 descreve um processo para pré-tratamento de material lignocelulósico, que compreende: submeter o material lignocelulósico a um primeiro pré-tratamento efetuado sob condições de operação de baixo rigor para a obtenção de um primeiro produto; colocar o primeiro produto em contato com um ácido diluído em solução aquosa (por exemplo, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, dióxido de enxofre, ácido fosfórico, ácido carbônico) para a obtenção de um segundo produto. O processo de duas etapas pode proporcionar produtos úteis para a produção de bioetanol.
[0014] O pedido de patente norte-americano US 2010/0227369 descreve um método para a produção de um produto de fermentação em um sistema de fermentação a partir da biomassa, em que este foi pré-tratado e separado em um primeiro componente e em um segundo componente, o qual compreende as seguintes etapas: a alimentação do primeiro componente a um sistema de fermentação; a alimentação do sistema de fermentação com um organismo capaz de produzir etanol ("etanológeno"); manutenção do primeiro componente e do organismo capaz de produzir etanol ("etanológeno") no sistema de fermentação a uma temperatura variando entre cerca de 26°C a cerca de 37°C e a um pH variando de cerca de 4,5 a cerca de 6,0, por um tempo de não menos do que 18 horas; em que a recuperação do produto de fermentação é feita a partir do sistema de fermentação; em que o organismo capaz de produzir etanol ("etanológeno") é alimentado para o sistema de fermentação em uma quantidade inferior a 150 gramas de organismos capazes de produzir etanol ("etanológeno") (peso seco) por litro de primeiro componente; em que a biomassa compreende material lignocelulósico; em que o material ligno-celulósico compreende pelo menos um dos seguintes: espigas de milho, cascas de plantas de milho, plantas de milho e caules de plantas folhas de milho; em que o primeiro componente compreende uma pentose; em que a pentose compreende xilose; em que o organismo capaz de produzir etanol ("etanológeno") é capaz de fermentar a xilose em etanol. O pré-tratamento da biomassa é preferencialmente conduzido colocando-se a biomassa em contato com um ácido tal como, por exemplo, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico, ácido acético, ou suas misturas.
[0015] O pedido de patente norte-americano US 2008/0274509 descreve um processo para a preparação de um produto hidrolisado a partir de um material lignocelulósico que compreende: a) pré-tratamento do material lignocelulósico com um composto selecionado a partir do grupo que consiste em: ácido, álcali, peroxodissulfatos, peróxido sulfúrico de potássio e as suas misturas, na presença de água, obtendo-se uma fase aquosa; e b) após a remoção da fase aquosa e da lavagem do produto obtido, o tratamento do produto com uma enzima útil para a hidrólise na presença de água, obtendo-se um produto hidrolisado, o produto hidrolisado sendo adequado como fonte de carbono para fermentação.
[0016] Tsoutsos T. et al., em "Energies" (2011), Vol. 4, páginas 1601 a 1623, descrevem a otimização da produção de soluções de açúcares fermentáveis para a produção de etanol a partir de biomassa lignocelulósica. Para tanto a biomassa lignocelulósica é submetida a um processo de hidrólise em duas fases, na presença de um ácido diluído. Em particular, os testes foram realizados na presença de ácidos (por exemplo, ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido nítrico), diluída a uma concentração de até 3% a 4% com temperaturas variando de 100°C a 240°C. A hidrólise da hemicelulose se dá em temperaturas compreendidas entre 110°C e 140°C, aa etapa que a celulose cristalina permanece praticamente como tal até 170°C e é hidrolisada a 240°C.
[0017] Gonzales-Hernandez J. C. et al., em "Journal of the Mexican Chemical Society" (2011), Vol. 56 (4), páginas 395 a 401, descrevem a hidrólise de polissacarídeos de sementes de tamarindo. Em particular, as sementes de tamarindo foram submetidas a hidrólise operando sob diferentes condições operacionais: isto é, a uma temperatura variando de 86°C a 130,2°C; a uma concentração de ácido nítrico ou de ácido sulfúrico que varia de 0,32% a 3,68% (v / v) e com um tempo de contato que varia de 13,2 minutos a 40 minutos. Observou-se que a temperatura e o tempo são principais fatores que influenciam a hidrólise de açúcares: em particular, as melhores condições de funcionamento, para ambos os ácidos, foram as seguintes: temperatura igual a 130,2°C, concentração igual a 2% (v / v) e tempo de contato de 30 minutos, com um rendimento de açúcares igual a cerca de 110 g / l.
[0018] Shatalov A. A. et al., em "Chemical Engineering & Process Technology" (2011), Vol. 2, número 5, páginas 1 a 8, descrevem a produção de xilose por hidrólise na presença de ácido sulfúrico diluído, a uma temperatura baixa, em uma única etapa, a partir de cardo (Cynara cardunculus L.). Em particular, quando se opera em condições ótimas, isto é, com uma temperatura igual a 138,5°C, tempo igual a 51,7 minutos e uma concentração do ácido igual a 1,28%, há uma recuperação de xilose igual a 86%, com uma baixa degradação da celulose e uma baixa produção de furfurais (= 2,3 g de glicose e 1,04 g de furfural (F) por 100 g de cardo).
[0019] Os processos descritos acima, no entanto, podem ter alguns inconvenientes.
[0020] Se, por exemplo, a hidrólise ácida é conduzida em temperaturas elevadas, por exemplo superiores a 140°C, subprodutos da reação podem ser formados, decorrentes da desidratação dos açúcares e da despolimerização parcial da lignina, tais como, por exemplo, furfural (F), hidroxi-metil-furfural (HMF) e compostos fenólicos, os quais atuam como inibidores de crescimento dos microorganismos normalmente utilizados nos processos de fermentação subsequentes de açúcares, causando uma redução significativa na eficiência e na produtividade destes processos.
[0021] Se, pelo contrário, a hidrólise ácida é conduzida em baixas temperaturas, por exemplo inferiores a 140°C, pode ser obtida uma desestruturação limitada da biomassa lignocelulósica, sendo a desestruturação necessária para liberar as fibras de celulose a partir da estrutura da lignina, que as recobre, para lhes permitir ser vantajosamente utilizadas na etapa de hidrólise enzimática subsequente. De fato, é difícil que as enzimas normalmente utilizadas na hidrólise enzimática (por exemplo, celulase) para atinjam as fibras de celulose cobertas por lignina.
[0022] Tentativas têm sido feitas, de fato, no estado da técnica, para ultrapassar as desvantagens acima.
[0023] O pedido de patente internacional WO 2010/069583, por exemplo, descreve um processo para a produção de um ou mais açúcares a partir de biomassa, incluindpelo menos um polissacarídeo que compreende a colocação de uma biomassa em contato com uma solução aquosa de pelo menos um ácido orgânico, de preferência ácido p- tolueno-sulfônico, ácido 2-naftaleno-sulfônico e ácido 1,5- naftaleno-dissulfônico, a uma temperatura superior ou igual a 160°C, de preferência desde 160°C até 230°C. No pedido de patente, os ácidos alquil-sulfônicos com 4 a 16 átomos de carbono, de preferência de 8 a 12 átomos de carbono, são também mencionados, ainda mais preferivelmente ácido octil-sulfônico e ácido dodecil- sulfônico. Os únicos exemplos de hidrólise relatados, no entanto, referem-se à utilização de ácido 2-naftaleno-sulfônico.
[0024] O pedido de patente internacional WO 2010/015404 descreve um processo para a produção de açúcares a partir de biomassa, incluindpelo menos um polissacarídeo que compreende a colocação de uma biomassa em contato com uma solução aquosa de pelo menos um ácido orgânico tendo de 7 a 20 átomos de carbono, de preferência de 9 a 15 átomos de carbono, de preferência ácido ácido p-tolueno- sulfônico, ácido 2-naftaleno-sulfônico e ácido 1,5-naftaleno-dissulfônico, a uma temperatura variando desde 80°C até 140°C, preferencialmente na faixa de 100°C a 125°C.
[0025] A Requerente observou, contudo, que nem sempre a utilização dos ácidos orgânicos acima descritos permite que os resultados desejados sejam obtidos, em particular em termos de rendimento de açúcares e de produção de sub-produtos.
[0026] Sendo assim, a Requerente, considerado o problema de encontrar um processo para a produção de açúcares a partir de biomassa capaz de dar uma elevada conversão do componente hemicelulose e consequentemente um elevado rendimento de açúcares com 5 a 6 átomos de carbono, em açúcares em particular tendo 5 átomos de carbono tais como xilose ou arabinose (ou seja, um rendimento de açúcares com 5 a 6 átomos de carbono maior do que ou igual a 95%, o rendimento sendo calculado em relação à quantidade total de hemicelulose contida na biomassa de partida) e uma baixa quantidade de sub-produtos [por exemplo, furfural (F), hidroxi-metil-furfural (HMF)] (ou seja, uma quantidade de subprodutos mais baixa do que ou igual a 3%, sendo a quantidade calculada como descrito mais adiante.
[0027] A Requerente verificou, agora, que a produção de açúcares a partir da biomassa, em particular a partir de biomassa incluindpelo menos um polissacarídeo, pode ser vantajosamente conduzida por meio de um processo que compreende a colocação de uma biomassa em contato com uma solução aquosa de pelo menos um ácido orgânico possuindo desde 1 até 6 átomos de carbono, de preferência de 1 a 3 átomos de carbono, em que o pH da solução aquosa varia de 0,6 a 1,6, de preferência entre 0,9 a 1.3.
[0028] Em umerosas vantagens são obtidas com o processo. O processo, por exemplo, permite a obtenção de uma alta conversão do componente hemicelulose e consequentemente um elevado rendimento de açúcares com 5 a 6 átomos de carbono, em particular em açúcares tendo 5 átomos de carbono, tais como xilose ou arabinose (ou seja, um rendimento de açúcares tendo de 5 a 6 átomos de carbono maior do que ou igual a 95%, o rendimento sendo calculado em relação à quantidade total de hemicelulose contida na biomassa de partida), que deriva a partir da hidrólise ácida da biomassa, a qual pode ser subsequentemente utilizada como fonte de carbono em processos de fermentação para a produção de álcoois (por exemplo etanol ou butanol), dióis (por exemplo, 1,3-propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 2,3-butanodiol), lipídios ou outros intermediários ou produtos. Os álcoois, dióis, lipídios ou outros intermediários ou produtos podem ser vantajosamente usados na indústria química ou na formulação de combustíveis para veículos a motor. Os álcoois e dióis podem também ser vantajosamente usados na produção de bio-butadieno.
[0029] Além disso, a possibilidade de obtenção de uma elevada conversão do componente hemicelulose e consequentemente um elevado rendimento de açúcares com de 5 a 6 átomos de carbono em particular em açúcares tendo 5 átomos de carbono, tais como xilose ou arabinose, permite enviar a soluções para posterior fermentação de açúcares particularmente ricas em açúcares possuindo 5 átomos de carbono, ou misturas das soluções de açúcares particularmente ricas em açúcares possuindo 5 átomos de carbono com soluções particularmente ricas em açúcares com 6 átomos de carbono (por exemplo, com soluções de açúcares resultantes da hidrólise enzimática da celulose) e, consequentemente, se otimizar os processos de fermentação. Sabe-se, de fato, que os microrganismos utilizados na fermentação fornecem uma biomassa fermentada tendo características diferentes em termos, por exemplo, da acumulação de produtos intermediários ou da acumulação de produtos metabólicos indesejáveis, dependendo dos açúcares fornecidos na alimentação. Sabe-se também que os microrganismos utilizados nos processos de fermentação são sensíveis à alimentação: algumas cepas de microrganismos, por exemplo, não toleram uma quantidade excessiva de açúcares possuindo 5 átomos de carbono. É, portanto, extremamente vantajoso ser capaz de ter dois tipos diferentes de soluções de açúcares, ou seja, soluções de açúcares particularmente ricas em açúcares possuindo 5 átomos de carbono e também soluções de açúcares particularmente ricas em açúcares com 6 átomos de carbono, para permitir que as soluções de açúcares sejam destinadas a diferentes processos de fermentação e, consequentemente, para otimizar os processos de fermentação graças a uma maior congruência com relação aos requisitos de nutrição das diferentes cepas de microrganismos.
[0030] É também digno de nota que a quantidade de açúcares que têm desde 5 a 6 átomos de carbono obtidos a partir da hidrólise de hemicelulose depende do tipo de biomassa de partida: sabe-se, de fato, como já foi mencionado acima, que a quantidade de celulose e que os componentes hemicelulose e lignina variam de acordo com o tipo de biomassa.
[0031] O processo, além disso, também permite que uma ampla faixa de temperatura seja adotada (isto é, dentro de uma faixa de 100°C a 180°C), obtendo- se, também a temperaturas elevadas (ou seja, temperaturas mais elevadas do que ou igual a 140°C), uma baixa quantidade de subprodutos [por exemplo, furfural (F), hidroxi-metil-furfural (HMF)] que, como relatado acima, atuam como inibidores de crescimento dos microorganismos normalmente utilizados nos processos subsequentes de fermentação de açúcares.
[0032] Além disso, a possibilidade de operar dentro da faixa de temperatura larga representa uma vantagem considerável do ponto de vista industrial, considerando que aumentos de temperatura inesperados no interior dos reatores, nos quais a biomassa é posta em contato com a solução aquosa de pelo menos um ácido orgânico, não causarão, como é geralmente o caso nos processos conhecidos no estado da técnica, uma maior produção de subprodutos [por exemplo, furfural (F), hidroxi-metil-furfural (HMF)].
[0033] Um objeto da presente invenção, portanto, refere-se a um processo para a produção de açúcares a partir de biomassa incluindpelo menos um polissacarídeo que compreende a colocação de uma biomassa em contato com uma solução aquosa de pelo menos um ácido orgânico tendo de 1 a 6 átomos de carbono, de preferência entre 1 a 3 átomos de carbono, em que o pH da solução aquosa se encontra na faixa de 0,6 a 1,6, de preferência entre 0,9 a 1,3.
[0034] Para o objetivo do presente relatório descritivo e das reivindicações seguintes, as definições das faixas em uméricas compreendem sempre os extremos, a menos que especificado de outra forma.
[0035] Para o objetivo do presente relatório descritivo e das reivindicações seguintes, o termo "compreendendo"também inclui os termos "que consiste essencialmente em" ou "que consiste em".
[0036] Para o objetivo do presente relatório descritivo e das reivindicações seguintes, o termo "açúcar possuindo desde 5 a 6 átomos de carbono" refere-se a um açúcar pentose, ou mais simplesmente a uma pentose, que é um carboidrato do monossacarídeo composto por cinco átomos de carbono, este produto químico tendo a fórmula C5H10O5, e um açúcar hexose, ou mais simplesmente uma hexose, que é um carboidrato do monossacarídeo composto por seis átomos de carbono, tendo a fórmula química C6H12O6, respectivamente.
[0037] De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, o polissacarídeo pode ser selecionado a partir de celulose, hemicelulose ou suas misturas. A hemicelulose ou misturas de celulose e hemicelulose são particularmente preferidas.
[0038] De acordo com uma outra forma de realização preferida da presente invenção, a biomassa é uma biomassa lignocelulósica. Como já foi anteriormente, a biomassa lignocelulósica compreende três componentes: hemicelulose, celulose e lignina.
[0039] De preferência, a biomassa lignocelulósica pode ser selecionada a partir de: - produtos de culturas expressamente cultivadas para uso de energia (por exemplo, miscanthus, milho painço, cana-de-açúcar comum), incluindo produtos residuais, resíduos e restos das culturas ou do seu processamento; - produtos de cultivos agrícolas, de florestamento e da silvicultura, compreendendo madeira, plantas, resíduos e resíduos de produtos de processamento agrícola, de florestamento e da silvicultura; - resíduos de produtos agro-alimentares destinados à alimentação humana ou zootecnia; - resíduos, não tratados quimicamente, da indústria de papel; - produtos residuais provenientes da coleta diferenciada de resíduos sólidos urbanos (por exemplo, dejetos urbanos de uma origem vegetal, papel).
[0040] De acordo com uma forma de realização particularmente preferida da presente invenção, a biomassa lignocelulósica pode ser selecionada a partir de: guaiule (Parthenium argentatum), cardo (Cynara cardunculus L.) ou coníferas (pinheiros, abetos).
[0041] De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, a biomassa pode ser submetida a um processo de moagem preliminar antes de ser posta em contato com a solução aquosa de pelo menos um ácido orgânico. A biomassa pode ser ,de um modo preferido, moída até que partículas que têm um diâmetro que varia de 0,1 mm a 10 mm, mais preferivelmente na faixa de 0,5 mm a 4 mm, sejam obtidas. As partículas com um diâmetro inferior a 2 mm são particularmente preferidas.
[0042] De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, pelo menos um ácido orgânico pode ser selecionado a partir de ácidos alquil-sulfônico com a fórmula geral (I): R-SO3H (I) em que R representa um grupo alquila C1-C6 de cadeia linear ou ramificada, de preferência um grupo alquila C1-C3.
[0043] De acordo com uma forma de realização particularmente preferida da presente invenção, pelo menos um ácido orgânico é o ácido metano-sulfônico (CH3- SO3H).
[0044] De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, o processo para a produção de açúcares a partir de biomassa compreende: - colocar uma biomassa em contato com uma solução aquosa dpelo menos um ácido orgânico em um reator de obtenção de uma primeira mistura de reação; - aquecer o reator até uma temperatura desejada, preferencialmente na faixa de 100°C a 180°C, mais preferivelmente na faixa de 130°C a 150°C, durante um tempo que varia de 20 minutos a 2 horas, de preferência variando entre 40 minutos a 1 hora, obtendo-se assim uma segunda mistura de reação que compreende uma primeira fase sólida e uma primeira fase aquosa; - opcionalmente, manter a segunda mistura de reação que compreende uma primeira fase sólida e uma primeira fase aquosa na temperatura desejada durante um tempo compreendido entre 30 segundos a 1 hora, de preferência variando entre 5 minutos e 20 minutos; - retirar a mistura de reação a partir do segundo reator.
[0045] De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, a biomassa pode estar presente na dita primeira mistura de reação em uma quantidade que varia de 5% em peso a 40% em peso, de preferência de 20% em peso a 35% em peso, em relação ao o peso total da primeira mistura de reação.
[0046] Para o objetivo da presente invenção, o reator pode ser selecionado a partir de reatores conhecidos no estado da técnica tais como, por exemplo, autoclaves, reatores de leito fixo, reatores de lamas com a alimentação contínua da biomassa (CSTR - "Reator tanque agitado contínuos") ou extrusoras.
[0047] De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, o reator é selecionado a partir de reatores de lamas com a alimentação contínua da biomassa (CSTR - "Reator tanque agitado contínuos").
[0048] De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, a primeira fase sólida compreende lignina e celulose e a primeira fase aquosa compreende pelo menos um açúcar com 5 a 6 átomos de carbono e pelo menos um ácido orgânico. Pelo menos um ácido orgânico é o ácido orgânico que é posto em contato com a biomassa. Pelo menos um açúcar é, em particular, a xilose. A xilose deriva da hidrólise ácida de hemicelulose. Arabinose, manose, galactose ou glicose também podem estar presentes na primeira fase aquosa.
[0049] A primeira fase sólida e a primeira fase aquosa pode ser separada por meio de técnicas conhecidas no estado da técnica, tais como, por exemplo, filtração ou centrifugação. As fases são, de preferência, separadas por filtração.
[0050] A fim de recuperar o açúcar possuindo desde 5 a 6 átomos de carbono e pelo menos um ácido orgânico a partir da primeira fase aquosa, a primeira fase aquosa pode ser submetida a tratamentos conhecidos no estado da técnica. A primeira fase aquosa, por exemplo, pode ser submetida a uma etapa de separação por meio de resinas, como descrito, por exemplo, nas patentes norte-americanas US5726046 e US5820687; ou pode ser submetida a uma etapa de extração com um solvente orgânico insolúvel em água, tal como descrito, por exemplo, nos pedidos de patente internacionais WO 2010/015404 e WO 2010/069583, acima relatados. No fim das etapas, uma segunda fase sólida compreendendo o ácido orgânico e uma segunda fase aquosa que compreende pelo menos um açúcar com 5 a 6 átomos de carbono, é obtida.
[0051] O ácido orgânico pode ser, em seguida, subsequentemente re-utilizado de acordo com o processo objeto da presente invenção.
[0052] A segunda fase aquosa compreendendpelo menos um açúcar com 5 a 6 átomos de carbono pode ser usada como tal ou em uma mistura com soluções particularmente ricas em açúcares com 6 átomos de carbono em processos de fermentação para a produção de álcoois (por exemplo, etanol ou butanol). Os álcoois podem ser vantajosamente utilizados como biocombustíveis para veículos automóveis, ou como componentes que podem ser adicionados a combustíveis para veículos a motor. Em alternativa, a segunda fase aquosa compreendendpelo menos um açúcar com 5 a 6 átomos de carbono pode ser usada como tal ou em uma mistura com soluções particularmente ricas em açúcares com 6 átomos de carbono em processos de fermentação para a produção de lipídios. Os lipídios podem ser vantajosamente utilizados na produção de biodiesel ou de diesel verde, que pode ser utilizado como tal ou em mistura com outros combustíveis para veículos a motor.
[0053] A presente invenção também se refere a um processo para a produção de açúcares a partir de biomassa, como mencionado anteriormente, em que os açúcares podem ser usados como fontes de carbono em processos de fermentação para a produção de álcoois (por exemplo, etanol ou butanol), dióis (por exemplo, 1, 3- propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 2,3-butanodiol), lipídios ou outros intermediários ou produtos.
[0054] Além disso, a presente invenção também se relaciona com a utilização dos álcoois, dióis, lipídios ou outros intermediários ou produtos na indústria química ou na formulação de combustíveis para veículos a motor, bem como à utilização dos álcoois e dos dióis na produção de bio-butadieno.
[0055] Como já foi anteriormente, o processo objeto da presente invenção permite obter pelo menos um açúcar com 5 a 6 átomos de carbono, em particular pelo menos um açúcar com 5 átomos de carbono, tais como xilose ou arabinose, decorrente da hidrólise ácida de hemicelulose com um rendimento elevado. Mais especificamente, o processo permite que um rendimento de açúcares possuindo desde 5 a 6 átomos de carbono maior do que ou igual a 95% seja obtido, sendo o rendimento calculado em relação à quantidade total de hemicelulose presente na biomassa de partida. Além disso, o processo objeto da presente invenção permite que um teor (%) dos açúcares possuindo desde 5 a 6 átomos de carbono maior do que ou igual a 70% seja obtido, o teor sendo calculado como descrito a seguir.
[0056] O processo objeto da presente invenção também permite que rendimentos elevados de celulose e de lignina sejam obtidos.
[0057] A primeira fase sólida compreendendo celulose e lignina, obtida de acordo com o processo objeto da presente invenção, pode ser utilizada em um processo de hidrólise enzimática para hidrolisar a celulose em glicose. O processo de hidrólise enzimática pode ser realizado de acordo com técnicas conhecidas no estado da técnica tal como descrito, por exemplo, nas patentes norte-americanas US5628830, US5916780 e US6090595, e o uso de enzimas comerciais, tais como, por exemplo, Celluclast 1,5L (Novozymes), Econase CE (Rohm Enzymes), Spezyme (Genecor), Novozym 188 (Novozymes), utilizadas individualmente ou misturadas umas com as outras.
[0058] Uma terceira fase sólida compreendendo lignina e uma terceira fase aquosa compreendendo glicose derivada da hidrólise da celulose são obtidas a partir da hidrólise enzimática da primeira fase sólida.
[0059] A terceira fase sólida e a terceira fase líquida podem ser separadas por meio de técnicas conhecidas no estado da técnica, tais como, por exemplo, filtração ou centrifugação. As fases são, de preferência, separadas por filtração.
[0060] A terceira fase aquosa que compreende a glicose pode ser usada como tal ou em mistura com soluções particularmente ricas em açúcares possuindo 5 átomos de carbono como matéria-prima em processos de fermentação para a produção de álcoois (por exemplo, etanol ou butanol). Os álcoois podem ser vantajosamente utilizados como biocombustíveis para veículos automóveis ou como componentes que podem ser adicionados a combustíveis para veículos a motor. Em alternativa, a terceira fase aquosa que compreende a glicose pode ser usada como tal ou em mistura com soluções particularmente ricas em açúcares possuindo 5 átomos de carbono em processos de fermentação para a produção de lipídios. Os lipídios podem ser vantajosamente utilizados na produção de biodiesel ou de diesel verde, que pode ser utilizado como tal ou em mistura com outros combustíveis para veículos a motor.
[0061] A terceira fase sólida, compreendendo a lignina, pode ser utilizada como combustível, por exemplo como combustível para produzir a energia necessária para sustentar os processos de tratamento da biomassa.
[0062] Os processos de fermentação são descritos no estado da técnica, tais como, por exemplo, no pedido de patente norte-americano US 2013/0224333 e no pedido de patente internacional WO 2008/141317 (fermentação na presença de leveduras); ou no pedido de patente norte-americano US 2010/0305341 e no pedido de patente internacional WO 2011/051977 (fermentação na presença de leveduras geneticamente modificadas oleaginosas); ou no pedido de patente internacional WO 2010/127319 (fermentação na presença de microrganismos geneticamente modificados).
[0063] Alguns exemplos ilustrativos e não limitativos são fornecidos a seguir, para uma melhor compreensão da presente invenção e para a sua concretização prática.
Métodos de análise e caracterização
[0064] Foram utilizados os métodos de análise e caracterização abaixo relatados.
Análise da biomassa de partida
[0065] A biomassa de partida foi analisada por meio do sistema de fração de fibra Van Soest pela quantificação dos componentes das paredes das células, em particular hemicelulose, celulose e lignina, tal como descrito, por exemplo, em Van Soest, PJ e Wine, R. H. “Use of detergents in the analysis of fibrous feeds. IV. Determination of plant cell-wall constituents”, “Journal of Association of Official Analytical Chemistry” (1967), Vol. 50, páginas 50 a 55.
Análises dos compostos presentes na primeira fase aquosa
[0066] As análises dos açúcares presentes na primeira fase aquosa foram realizadas por meio de cromatografia iônica usando as seguintes condições operacionais: - Instrumento: Dionex IC3000, coluna PA100; - Eluente: hidróxido de sódio (NaOH) (100 mM) - acetato de sódio (CH3COO) 0,6 M em 200 mM de hidróxido de sódio (NaOH); - Programa de eluição: gradiente, detector eletroquímico.
[0067] As análises dos sub-produtos, isto é, furfural (F) e hidroxi-metilo-furfural (HMF) presentes na primeira fase aquosa foram realizadas por meio de cromatografia líquida nas seguintes condições operacionais: - Instrumento: HP 1100, coluna Inertsil C18; - Eluente: ácido fosfórico 0,01 M - acetonitrilo (CH3CN); - Programa de eluição: gradiente, detector DAD-UV.
Cálculo do rendimento, teor de açúcares possuindo 5 átomos de carbono e da produção de sub-produtos
[0068] O rendimento foi expresso com base nos resultados analíticos (isto é, na análise dos compostos presentes na primeira fase aquosa conduzida tal como descrito acima), como uma razão percentual entre os açúcares possuindo átomos de carbono 5 e 6 [i.e. pentoses (C5) e hexoses (C6), respectivamente] presentes na primeira fase aquosa, em relação à quantidade total de hemicelulose contida na biomassa de partida, de acordo com a seguinte fórmula: Rendimento: (mC5 + mC6) / * 100 mHEMICELLULOSE em que: - C5 = pentoses presentes na solução; - C6 = hexoses presentes na solução; - m = peso molecular do composto; - HEMICELULOSE = hemicelulose contida na biomassa de partida.
[0069] Também foi determinado o teor (%) dos açúcares possuindo 5 átomos de carbono (isto é, pentoses) presentes na primeira fase aquosa, para cada exemplo, de acordo com a seguinte fórmula: conteúdo C5: mC5/ (mC5 + mC6) * 100 em que C5, C6 e m têm os mesmos significados descritos acima.
[0070] A fim de expressar a produção de subprodutos, i.e. hidroxi-metil-furfural (HMF) e furfural (F), de forma eficaz, as proporções de degradação foram calculadas de acordo com as seguintes fórmulas: Relação de Degradação C6: mHMF / (mC6 + mHMF) * 100 Relação de Degradação C5: mF / (mC5 + mF) * 100 em que C5, C6e m têm os mesmos significados descritos acima; - F = furfural; - HMF =-hidroxi-metil-furfural.
EXEMPLO 1 (invenção)
[0071] 25 g de madeira de coníferas previamente moída (diâmetro das partículas <2 mm) foram carregados em uma autoclave Büchi de topo aberto tipo 3E / 1,0lt.
[0072] Carregou-se então 500 g de uma solução aquosa de ácido metano- sulfônico (CH3-SO3H), a pH 1,1. A primeira mistura de reação assim obtida foi mantida sob agitação vigorosa (600 rotações / min), até que uma temperatura de 140°C tivesse sido atingida, ao longo de um período de 45 minutos, obtendo-se uma segunda mistura de reação que compreende uma primeira fase sólida contendo lignina e celulose e uma primeira fase aquosa contendo os açúcares resultantes da hemicelulose.
[0073] Depois de deixar a autoclave resfriar para a temperatura ambiente (23°C), as fases foram separadas por filtração.
[0074] A composição da biomassa de partida, determinada como descrito acima, foi a seguinte: 45,1% em peso de celulose, 25,2% em peso de hemicelulose, 24,4% em peso de lignina, com respeito ao peso total da biomassa de partida. A parte restante se provou consistir em ácidos orgânicos, proteínas e substâncias nitrogenadas não-proteicas, lipídios, sais minerais.
[0075] A primeira fase aquosa foi analisada como descrito acima, obtendo-se os seguintes resultados: - Rendimento: 97,6% (em relação à quantidade total de hemicelulose contida na biomassa de partida); - Relação de degradação C6: 1,9%; - Relação de degradação C5: 0,9%; - Conteúdo C5: 83,7%.
EXEMPLO 2 (invenção)
[0076] 25 g de bagaço de cardo (Cynara cardunculus L.) previamente moído (diâmetro da partícula <2 mm) foram carregados em uma autoclave Büchi de topo aberto tipo 3E / 1,0lt.
[0077] Carregou-se então 500 g de uma solução aquosa de ácido metano- sulfônico (CH3-SO3H), a pH 1,1. A primeira mistura de reação assim obtida foi mantida sob agitação vigorosa (600 rotações / min), até que uma temperatura de 140°C tivesse sido atingida, ao longo de um período de 45 minutos, obtendo-se uma segunda mistura de reação que compreende uma primeira fase sólida contendo lignina e celulose e uma primeira fase aquosa contendo os açúcares resultantes da hemicelulose.
[0078] Depois de deixar a autoclave resfriar para a temperatura ambiente (23°C), as fases foram separadas por filtração.
[0079] A composição da biomassa de partida, determinada como descrito acima, foi a seguinte: 41,2% em peso de celulose, 17,5% em peso de hemicelulose, 25,7% em peso de lignina, com respeito ao peso total da biomassa de partida. A parte restante se provou consistir em ácidos orgânicos, proteínas e substâncias nitrogenadas não-proteicas, lipídios, sais minerais.
[0080] A primeira fase aquosa foi analisada como descrito acima, obtendo-se os seguintes resultados: - Rendimento: 96,1% (em relação à quantidade total de hemicelulose contida na biomassa de partida); - Relação de degradação C6: 1,4%; - Relação de degradação C5: 0,9%; - Conteúdo C5: 74,3%.
EXEMPLO 3 (invenção)
[0081] 25 g de bagaço de guaiúle (Parthenium argentatum) previamente moído (diâmetro da partícula <2 mm) foram carregados em uma autoclave Büchi de topo aberto tipo 3E / 1,0lt.
[0082] Carregou-se então500 g de uma solução aquosa de ácido metano- sulfônico (CH3-SO3H), a pH 1,1. A primeira mistura de reação assim obtida foi mantida sob agitação vigorosa (600 rotações / min), até que uma temperatura de 140°C tivesse sido atingida, ao longo de um período de 45 minutos, obtendo-se uma segunda mistura de reação que compreende uma primeira fase sólida contendo lignina e celulose e uma primeira fase aquosa contendo os açúcares resultantes da hemicelulose.
[0083] Depois de deixar a autoclave resfriar para a temperatura ambiente (23°C), as fases foram separadas por filtração.
[0084] A composição da biomassa de partida, determinada como descrito acima, foi a seguinte: 42,9% em peso de celulose, 21,2% em peso de hemicelulose, 26,3% em peso de lignina, com respeito ao peso total da biomassa de partida. A parte restante se provou consistir em ácidos orgânicos, proteínas e substâncias nitrogenadas não-proteicas, lipídios, sais minerais.
[0085] A primeira fase aquosa foi analisada como descrito acima, obtendo-se os seguintes resultados: - Rendimento: 98,8% (em relação à quantidade total de hemicelulose contida na biomassa de partida); - Relação de degradação C6: 0,0%; - Relação de degradação C5: 1,6%; - Conteúdo C5: 80,6%.
EXEMPLO 4 (comparativo)
[0086] 25 g de madeira de coníferas previamente moída (diâmetro das partículas <2 mm) foram carregados em uma autoclave Büchi de topo aberto tipo 3E / 1,0lt.
[0087] Carregou-se então 500 g de uma solução aquosa de ácido p- toluenossulfônico (CH3C6H4-SO3H), a pH 1,1. A primeira mistura de reação assim obtida foi mantida sob agitação vigorosa (600 rotações / min), até que uma temperatura de 140°C tivesse sido atingida, ao longo de um período de 45 minutos, obtendo-se uma segunda mistura de reação que compreende uma primeira fase sólida contendo lignina e celulose e uma primeira fase aquosa contendo os açúcares resultantes da hemicelulose.
[0088] Depois de deixar a autoclave resfriar para a temperatura ambiente (23°C), as fases foram separadas por filtração.
[0089] A composição da biomassa de partida, determinada como descrito acima, foi a seguinte: 45,1% em peso de celulose, 25,2% em peso de hemicelulose, 24,4% em peso de lignina, com respeito ao peso total da biomassa de partida. A parte restante se provou consistir em ácidos orgânicos, proteínas e substâncias nitrogenadas não-proteicas, lipídios, sais minerais.
[0090] A primeira fase aquosa foi analisada como descrito acima, obtendo-se os seguintes resultados: - Rendimento: 83,6% (em relação à quantidade total de hemicelulose contida na biomassa de partida); - Relação de degradação C6: 5,0%; - Relação de degradação C5: 3,7%; - Conteúdo C5: 77,3%.
EXEMPLO 5 (comparativo)
[0091] 25 g de bagaço de cardo (Cynara cardunculus L.) previamente moído (diâmetro da partícula <2 mm) foram carregados em uma autoclave Büchi de topo aberto tipo 3E / 1,0lt.
[0092] Carregou-se então 500 g de uma solução aquosa de ácido p- toluenossulfônico (CH3C6H4-SO3H), a pH 1,1. A primeira mistura de reação assim obtida foi mantida sob agitação vigorosa (600 rotações / min), até que uma temperatura de 140°C tivesse sido atingida, ao longo de um período de 45 minutos, obtendo-se uma segunda mistura de reação que compreende uma primeira fase sólida contendo lignina e celulose e uma primeira fase aquosa contendo os açúcares resultantes da hemicelulose.
[0093] Depois de deixar a autoclave resfriar para a temperatura ambiente (23°C), as fases foram separadas por filtração.
[0094] A composição da biomassa de partida, determinada como descrito acima, foi a seguinte: 41,2% em peso de celulose, 17,5% em peso de hemicelulose, 25,7% em peso de lignina, com respeito ao peso total da biomassa de partida. A parte restante se provou consistir em ácidos orgânicos, proteínas e substâncias nitrogenadas não-proteicas, lipídios, sais minerais.
[0095] A primeira fase aquosa foi analisada como descrito acima, obtendo-se os seguintes resultados: - Rendimento: 88,1% (em relação à quantidade total de hemicelulose contida na biomassa de partida); - Relação de degradação C6: 3,8%; - Relação de degradação C5: 8,8%; - Conteúdo C5: 72,9%.
EXEMPLO 6 (comparativo)
[0096] 25 g de bagaço de guaiúle (Parthenium argentatum) previamente moído (diâmetro da partícula <2 mm) foram carregados em uma autoclave Büchi de topo aberto tipo 3E / 1,0lt.
[0097] Carregou-se então 500 g de uma solução aquosa de ácido p- toluenossulfônico (CH3C6H4-SO3H), a pH 1,1. A primeira mistura de reação assim obtida foi mantida sob agitação vigorosa (600 rotações / min), até que uma temperatura de 140°C tivesse sido atingida, ao longo de um período de 45 minutos, obtendo-se uma segunda mistura de reação que compreende uma primeira fase sólida contendo lignina e celulose e uma primeira fase aquosa contendo os açúcares resultantes da hemicelulose.
[0098] Depois de deixar a autoclave resfriar para a temperatura ambiente (23°C), as fases foram separadas por filtração.
[0099] A composição da biomassa de partida, determinada como descrito acima, foi a seguinte: 42,9% em peso de celulose, 21,2% em peso de hemicelulose, 26,3% em peso de lignina, com respeito ao peso total da biomassa de partida. A parte restante se provou consistir em ácidos orgânicos, proteínas e substâncias nitrogenadas não-proteicas, lipídios, sais minerais.
[0100] A primeira fase aquosa foi analisada como descrito acima, obtendo-se os seguintes resultados: - Rendimento: 91,2% (em relação à quantidade total de hemicelulose contida na biomassa de partida); - Relação de degradação C6: 0,0%; - Relação de degradação C5: 4,8%; - Conteúdo C5: 74,6%.
[0101] A partir dos exemplos descritos acima, é evidente que, operando-se sob as mesmas condições, os rendimentos de açúcares com 5 a 6 átomos de carbono mostrou ser menor e a quantidade de subprodutos [i.e. furfural (F) e hidroxi-metil- furfural (HMF)] provou ser mais elevada, usando-se o ácido p-toluenossulfônico [Exemplos 4-6 (comparativos)], no que diz respeito aos casos [Exemplos 1-3 (invenção)] em que o ácido metano-sulfônico foi utilizado de acordo com a presente invenção.

Claims (12)

1. Processo para a produção de um ou mais açúcares tendo de 5 a 6 átomos de carbono a partir de uma biomassa que compreende hemicelulose, o processo compreendendo: a colocação de dita biomassa em contato com uma solução aquosa compreendendo um ácido orgânico tendo de 1 a 3 átomos de carbono em um reator, obtendo assim uma primeira mistura de reação; dita biomassa estando presente na dita primeira mistura de reação em uma quantidade variando de 5% em peso a 40% em peso em relação ao peso total da dita primeira mistura de reação; - aquecer a primeira mistura de reação no reator até uma temperatura variando de 100°C a 180°C, durante um tempo variando de 20 minutos a 2 horas, obtendo-se assim uma segunda mistura de reação que compreende uma primeira fase sólida e uma primeira fase aquosa; - opcionalmente, manter a dita segunda mistura de reação até uma temperatura variando de 100°C a 180°C durante um tempo variando de 30 segundos a 1 hora, e - remover dita segunda mistura de reação a partir do dito reator, caracterizado pelo fato de que dita solução aquosa possui um pH variando de 0,6 a 1,6, e o ácido orgânico é um ácido alquil-sulfônico tendo a fórmula R-SO3H onde R representa um grupo alquila C1-C3 linear ou ramificado.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita biomassa é uma biomassa lignocelulósica.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a biomassa lignocelulósica é selecionada do grupo consistindo de material de guaiule (Parthenium argentatum), cardo (Cynara cardunculus L.), coníferas e mistura destes.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a biomassa é submetida a um processo de moagem preliminar antes de ser posta em contato com a dita solução aquosa.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender colocar dita biomassa em contato com uma solução aquosa compreendendo um ácido orgânico tendo de 1 a 2 átomos de carbono em que R representa um grupo alquila C1-C2 linear ou ramificado.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que dito ácido orgânico é ácido metano-sulfônico (CH3-SO3H).
7. Processo, de acordo com a reivinidicação 1, caracterizado pelo fato de que dito reator é um reator com alimentação contínua da biomassa.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita primeira fase sólida compreende lignina e celulose e a dita primeira fase aquosa compreende pelo menos um açúcar tendo 5 a 6 átomos de carbono e dito ácido orgânico.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita solução aquosa tem um pH variando de 0,9 a 1,3.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a dita biomassa lignocelulósica é selecionada a partir de um grupo consistindo de: um produto de um miscanthus, milho painço, ou plantação de cana comum ou outra plantação expressamente cultivada para uso de energia, ou produtos residuais, dejetos e restos da dita plantação ou do seu processamento; um produto de cultivos agrícolas, florestamento e silvicultura, compreendendo madeira, plantas, resíduos e produtos de dejetos de processamento agrícola, de florestamento e da silvicultura; resíduos de produtos agro-alimentares destinados à alimentação humana ou zootecnia; resíduos, não tratados quimicamente, da indústria de papel; produtos de dejetos provenientes da coleta diferenciada de dejetos urbanos de papel, dejetos urbanos de origem vegetal ou outro dejeto urbano sólido e mistura dos mesmos.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita temperatura varia de 130°C a 150°C.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solução aquosa tem um pH variando de 0,6 a 1,6 e consiste de água e o ácido orgânico.
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