Por: Dr.ª Clara Rodrigues Pereira; Dr. Himanshu Patel; MSc. Yuri Uriel Cerqueira Gil Braz Moreira; Dr.ª Geise Camila de Araujo Ribeiro; Dr.ª Sabrina Teixeira Martinez; Dr.ª Tatiana Oliveira do Vale; Dr.ª Edna dos Santos Almeida; Dr.ª Carine Tondo Alves; Prof. Jude Onwudili, PhD; Prof.ª Dr. ª Lilian Lefol Nani Guarieiro

Introdução

A Prosopis juliflora (algaroba) é uma espécie invasora amplamente disseminada no semiárido e, ao mesmo tempo, um recurso lignocelulósico abundante que pode ser valorizado na rota do bioetanol de 2ª geração. O desafio é entender como a composição (celulose, hemicelulose e lignina) e as propriedades físico‑químicas variam entre as diferentes partes da planta e como isso afeta a liberação de açúcares fermentescíveis. Neste trabalho, a biomassa foi coletada na Bahia e estudada com foco em conversão bioquímica, conectando caracterização detalhada e testes de hidrólise para indicar as frações mais promissoras.

Proposta

O estudo avaliou, de forma comparativa, madeira (wood stem), casca do caule (stem bark) e vagens (pods) de P. juliflora para responder a uma pergunta prática: qual parte da planta oferece melhor potencial para gerar açúcares (como glicose) e, portanto, maior viabilidade para produzir etanol 2G? Um diferencial foi testar hidrólise ácida e enzimática em biomassa não pré‑tratada, para medir a reatividade “intrínseca” de cada fração e evidenciar onde a lignina ainda impõe barreiras.

Metodologia

Foram preparadas frações de madeira, casca e vagens (com e sem sementes) e realizadas análises físico‑químicas e térmicas, incluindo umidade e cinzas, composição elementar (CHNSO), metais por ICP‑OES, estabilidade térmica por TGA e quantificação de carboidratos estruturais e lignina (método NREL). Em seguida, as amostras foram submetidas a:

• Hidrólise ácida diluída com H₂SO₄ (5%) a 150 °C por 3 h, com quantificação de glicose, xilose e arabinose por HPLC;
• Hidrólise enzimática com celulase de Trichoderma reesei (10 FPU/g) a 50 °C por 24–48 h, com açúcares redutores via método DNS;
• Comparação direta entre frações para identificar suscetibilidade à sacarificação sem etapa prévia de pré‑tratamento.

Resultados

Os principais achados mostram que a P. juliflora do semiárido brasileiro combina boas propriedades energéticas com potencial relevante para geração de açúcares fermentescíveis:

• Baixa umidade (≈5–10%) e baixo teor de cinzas (≈0,5–3,8%), favorecendo armazenamento e processamento;
• Teor de carbono elevado (≈43,9–46,4%) e perfil térmico típico de biomassa lignocelulósica (degradação associada a hemicelulose, celulose e lignina), útil para interpretar rotas de conversão;
• Frações com alto teor de celulose: casca (≈48%) e madeira (≈45%), com lignina variando de ≈19% (vagem) a ≈28% (casca);
• Na hidrólise ácida sem pré‑tratamento, a vagem foi a mais suscetível, atingindo até ~21% de glicose, sugerindo maior acessibilidade e/ou presença de açúcares não estruturais; já madeira e casca evidenciaram a necessidade de pré‑tratamento para superar a recalcitrância da lignina.

Conclusão

O trabalho confirma a viabilidade de valorizar a algaroba como matéria‑prima regional para bioetanol 2G e indica que a madeira se destaca pelo equilíbrio entre alto teor de celulose e lignina moderada, enquanto as vagens apresentaram maior liberação de glicose sob hidrólise ácida mesmo sem pré‑tratamento. Ao mesmo tempo, a fração lignina permanece como principal gargalo para maximizar rendimentos, reforçando a importância de estratégias de pré‑tratamento em etapas futuras. Este estudo também se conecta à formação de recursos humanos e cooperação internacional: Clara Rodrigues (egressa do Mestrado Profissional em Desenvolvimento Sustentável e do Doutorado em Gestão e Tecnologia Industrial da Universidade SENAI CIMATEC) realizou doutorado sanduíche na Aston University com o Prof. Jude Onwudili, PhD, e contribuiu no escopo do Projeto Universal CNPq coordenado pela Prof.ª Lilian Guarieiro, em parceria com Aston, UFBA, UFRB e SENAI CIMATEC, voltado à avaliação técnica‑econômica da produção de etanol 2G a partir de Prosopis juliflora e sua aplicação em misturas diesel/etanol.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.121714