Uma fermentação alcoólica pretende produzir 10 toneladas de etanol por batelada a partir de glicose derivada de milho. Sabe-se que a concentração máxima de etanol que a levedura suporta é de
e a eq 1 representa a estequiometria da via metabólica Pergunta-se:
d) se a produtividade deste processo for de 10 kg etanol
, calcule o tempo que dura cada batelada dado que produtividade
etanol final/ V .
C6H12O6
d) se a produtividade deste processo for de 10 kg etanol
C6H12O6
Passo 1
Beleza, olha só o que a gente tem: queremos produzir 10 toneladas de etanol num batelada de fermentação alcoólica. A levedura só aguenta até 100 g/L de etanol antes de “travar”. A pergunta (item d) é: se a produtividade volumétrica do processo é de 10 kg etanol / m³ · h, quanto tempo cada batelada leva?
Conteúdo: cinética de fermentação e produtividade volumétrica. Vamos usar:
Conteúdo: cinética de fermentação e produtividade volumétrica. Vamos usar:
- cálculo de volume necessário a partir da massa de etanol e da concentração máxima;
- definição de produtividade volumétrica § e relacionamento com massa, volume e tempo;
- isolar o tempo e calcular.
Passo 2
Calcular o volume do fermentador (V) usando a massa final de etanol (m) e a concentração máxima tolerada (C_max):
- m = 10 toneladas = 10 000 kg
- C_max = 100 g/L = 100 kg/m³ (porque 1 g/L = 1 kg/m³)
Logo,
Passo 3
Entender a produtividade volumétrica P:
Desse modo,
Passo 4
Basta botar os números:
- P = 10 kg / (m³ · h)
- V = 100 m³
- m = 10 000 kg
Resposta
Cada batelada dura 10 horas.