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- Imidazole processing of wheat straw and eucalyptus residues: comparison of pre-treatment conditions and their influence on enzymatic hydrolysisPublication . Pereira, Pedro M. A.; Bernardo, Joana; Roseiro, Luisa B.; Gírio, Francisco; Lukasik, Rafal M.ABSTRACT: Biomass pre-treatment is a key step in achieving the economic competitiveness of biomass conversion. In the present work, an imidazole pre-treatment process was performed and evaluated using wheat straw and eucalyptus residues as model feedstocks for agriculture and forest-origin biomasses, respectively. Results showed that imidazole is an efficient pre-treatment agent; however, better results were obtained for wheat straw due to the recalcitrant behavior of eucalyptus residues. The temperature had a stronger effect than time on wheat straw pre-treatment but at 160 degrees C and 4 h, similar results were obtained for cellulose and hemicellulose content from both biomasses (ca. 54% and 24%, respectively). Lignin content in the pre-treated solid was higher for eucalyptus residues (16% vs. 4%), as expected. Enzymatic hydrolysis, applied to both biomasses after different pre-treatments, revealed that results improved with increasing temperature/time for wheat straw. However, these conditions had no influence on the results for eucalyptus residues, with very low glucan to glucose enzymatic hydrolysis yield (93% for wheat straw vs. 40% for eucalyptus residues). Imidazole can therefore be considered as a suitable solvent for herbaceous biomass pre-treatment.
- Desenvolvimento de processos de pré-tratamento da biomassa para a separação eficiente das correntes de lenhina e de açúcaresPublication . Carvalheiro, Florbela; Lukasik, Rafal M.; Duarte, Luís C.; Roseiro, Luisa B.; Ribeiro, Belina; Marques, Susana; Bernardo, Joana; Van-Dúnem, Vanmira; Pires, Filipa; Costa, Diogo; Sanfins, Luís; Gírio, FranciscoRESUMO: 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.