DESCRIÇÃO MATEMÁTICA E SIMULAÇÃO DE MODELOS CINÉTICOS NA PRODUÇÃO DE ETANOL

Resumo

O etanol é um importante biocombustível alternativo para reduzir a dependência dos combustíveis fósseis. A produção de etanol por via fermentativa é a mais difundida no Brasil. Avanços tecnológicos na fermentação podem elevar a competitividade do etanol e torná-lo ainda mais atrativo. Uma ferramenta que auxilia no avanço do processo fermentativo é o desenvolvimento e aplicação de modelos matemáticos. Eles podem ser utilizados para prever e avaliar o comportamento do processo em diferentes condições operacionais. Assim, o objetivo deste trabalho é realizar uma revisão para apresentar e analisar os modelos cinéticos da literatura acerca da modelagem matemática da produção de etanol. Há diversos modelos empíricos na literatura para representar a cinética fermentativa, cada um com suas características específicas. Há modelos que apresentam inibição por produto, substrato e células. A decisão de qual modelo utilizar é inteiramente dependente do meio em que a fermentação ocorre.

ABSTRACT

Ethanol is an important alternative biofuel to reduce dependence of fossil fuels. The production of ethanol by fermentation is the most widespread in Brazil. Technological advances in fermentation can increase the competitiveness of ethanol and make it even more attractive. A tool that helps in the advancement of the fermentation process is the development and application of mathematical models. They can be used to predict and evaluate the process behavior under different operating conditions. The objective of this paper is to do a review to present and analyze the kinetic models of the literature on mathematical modeling of ethanol production. There are several empirical models in the literature to represent the fermentation kinetics, each one with their specific characteristics. There are models that show inhibition by product, substrate and cells. The decision of which model to use is entirely dependent on the environment in which fermentation occurs.