Pre lab_Aula prática de Biocombustíveis - Fermentação e Destilação de Etanol 2

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Instituto Federal do Rio Grande do Norte– IFRN Campus Ipanguaçu
Disciplina: Biocombustíveis Professor Dr. Carlos Augusto Cabral Kramer
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Aluno: ALISSON DOS ANJOS SILVA 	Nota: 	
Pré laboratório da aula prática de Biocombustíveis: Fermentação e Destilação de bioetanol
01- Defina fermentação alcoólica
A fermentação alcoólica é um processo bioquímico no qual açúcares como a glicose, frutose e sacarose são quebradas e convertidos em produção de etanol e dióxido de carbono como resíduos metabólicos. Este processo geralmente é realizado sem a presença de oxigênio é considerado um processo anaeróbico, feito por Leveduras que são organismos unicelulares microscópicos. 
02- A fermentação é um processo bioquímico que ocorre através da glicólise. Pesquise e defina o que é glicólise. 
A glicólise é o processo de oxidação da glicose (carboidrato), a principal fonte energética dos seres vivos, que utilizam essa molécula para o funcionamento adequado do metabolismo.
Esse processo divide uma molécula de glicose, que é constituída por seis átomos de carbono, em duas moléculas de piruvato, com três carbonos cada. Isso ocorre em duas etapas, no citosol dos organismos procarióticos e eucarióticos: a primeira etapa ocorre com gasto de energia e é denominada de investimento energético; já a segunda, denominada de compensação energética, repõe o que foi consumido e ainda produz mais duas moléculas de ATP.
03- Qual é a composição da solução salina de Pasteur? Qual a sua função para o processo de fermentação?
Solução Salina de Pasteur – A solução salina Pasteur é preparada dissolvendo-se 10,0g de tartarato de amônio; fosfato de potássio 2,0 g; fosfato de cálcio 0,2 g; e sulfato de magnésio 0,2 g dissolvido em 860ml de água
A função da solução salina de Pasteur é criar uma solução tampão que controle a acidez do sistema e permita que as leveduras durem por mais tempo fermentando o mosto. Durante a fermentação algumas moléculas de ácidos orgânicos inevitavelmente são formados e podem abaixar consideravelmente o pH do meio e inativar as leveduras.
04 – Quais outros tipos de fontes de carboidratos, além da cana-de-açúcar, podem ser utilizadas para produção de etanol no Brasil?
O etanol pode ser obtido através de outra matérias-primas além da cana-de-açúcar, sendo uma dessas principais matérias o milho, beterraba, mandioca, batata, etc.
05 – Explique como é possível medir o teor de açúcar do mosto utilizando um refratômetro? O que é o grau brix? 
O refratômetro é um dispositivo óptico que serve para medir a concentração de açúcar no mostro, muito utilizado em indústrias de bebidas alcoólicas para chega como está indo à fermentação. A leitura do refratômetro é fácil, basta olhar diretamente dentro do equipamento posicionando de frente a uma fonte de luz. A medida é obtida em brix que é uma escala dada em graus que mensurai a quantidade de solido solúveis na solução de sacarose neste caso. Um grau brix é igual a 1g de por 100g de solução, ou seja, 1%.
06- O que é um azeótropo? Exemplifique com a água e álcool.
Azeótropo é uma mistura de duas ou mais substâncias que, a uma certa composição, possui um ponto de ebulição constante e fixo, como se fosse uma substância pura, não podendo, por isso, seus componentes serem separados por processo de destilação simples. Pelo fato do álcool ser e está totalmente miscível e diluído em água, essa mistura acaba se comportando como um azeótropo sendo necessário uma destilação faccionada para separa os componentes dessa mistura.
07 – Qual é o princípio da destilação fracionada? Por que são necessárias duas ou mais destilações para se obter o álcool anidro?
A destilação fracionada é um processo de separação de mistura que se baseia na diferencia do ponto de ebulição dos componentes presente naquela mistura homogénea. O processo basicamente consiste em aquecer a mistura homogénea em recipiente apropriado onde de acordo com a diferencia do ponto de ebulição das substâncias, as mesmas volatilizam passando por uma coluna de fracionamento onde riam através de um canal que direciona o vapor para um condensador. Neste condensador o vapor se liquefaz ao encontra uma superfície resfriada, apos é coletada para outro recipiente.
O processo de fabricação de álcool etílico é mesmo do álcool hidratado. Na fermentação, surge o álcool hidratado com aproximadamente 95% de etanol. Para se obter o álcool anidro é necessário que esse álcool hidratado sofra um processo de desidratação, que ocorra na destilação onde água e álcool são separados poderem esse processo precisa acontece mais de uma para que ocorra essa desidratação. 
08 – Cite um método químico eficaz para a secagem do álcool 95%
Para o processo de secagem do álcool, adiciona-se o composto óxido de cálcio (calvirgem), ao etanol e submete a mistura à destilação. Reação entre óxido de cálcio e água produz cal hidratado Ca(OH)2, pela reção : CaO + H2O -> Ca(OH)2 . O hidróxido de cálcio é um precipitado insolúvel no álcool, sendo assim, somente o álcool será destilado, portanto, recolhido para béquer.
09- Por que o etanol de cana-de-açúcar pode ser considerado um biocombustível?
Essa substância é renovável, pois sua matéria-prima é obtida através de plantas cultivadas pelo homem. O etanol pode ser obtido através da cana-de-açúcar, milho, beterraba, mandioca, batata, etc."
Por ser obtido de vegetais, o etanol é considerado um combustível renovável, ou seja, não se esgota. É também um combustível sustentável, pois grande parte do gás carbônico lançado na atmosfera em sua produção é absorvido pela própria cana-de-açúcar durante a fotossíntese.
10- Quais as vantagens e desvantagens do uso de etanol frente à gasolina em motores flex? 
Uma das principais vantagens do álcool combustível em relação à gasolina, é seu baixo custo de produção. Afinal de contas, o produto é derivado de itens naturais, de fácil cultivo e manuseio. Ao mesmo tempo, o etanol é um combustível mais limpo. Isso porque, ele não é um combustível fóssil, como os outros obtidos a partir do petróleo. Sendo assim, a emissão de gases na atmosfera é menor, tanto em sua produção, quanto durante seu uso.
A plantação da matéria-prima do álcool, como a cana-de-açúcar, também ajuda nessa preservação da atmosfera, graças à fotossíntese. O processo absorve parte do CO2 do ar e libera ar puro. O etanol garanta maior potência ao veículo. Essa garantia ocorre porque o combustível alcança grande taxa de compressão. Quanto maior a taxa de compressão em um motor, maior seu rendimento.
Ainda assim, não existem apenas vantagens na troca da gasolina pelo álcool etílico. Na verdade, o etanol é consumido 30% mais rápido no motor dos veículos. Por isso, a escolha pelo combustível só é interessante quando o seu preço é, pelo menos, 30% mais barato do que o custo da gasolina no posto. Utilizar o etanol puro também só é indicado para veículos preparados para este combustível. Ou para veículos que contam com a tecnologia Flex.