Ao meu marido Sheriton Valim, com quem amo compartilhar a vida. Obrigada por todo o incentivo e ajuda. À minha família, especialmente minha mãe Vania Cunha e meu irmão Fillipe Cunha por cada sorriso de orgulho perante minhas conquistas. Também sou grata ao meu pai José Luiz que, com certeza, está vibrando lá do céu.Aos professores Brunno Santos e Cecília Vilani. Resumi-los a orientadores é muito pouco para mim. Obrigada por todo apoio e amizade. Obrigada por me fazerem descobrir um novo amor na profissão. À minha "minion" Anna Vieira pela disponibilidade e disposição em trabalhar pelo sucesso desse trabalho.À professora Ana Rosa Martins pela ajuda e disponibilidade dos equipamentos para os primeiros experimentos.Aos meus amigos João Marcos, Mayara Santos, Rafael Fuly e Talita Lisa pela compreensão nos meus momentos de ausência.Aos meus amigos da PUC-Rio Amanda Balassiano, Ana Dourado, Julia Cardoso, Mayra Tavares, Rafael Basílio e Renata Nofal. Em particular, aqueles que pertencem ao meu grupo de pesquisa Artur Serpa, Caroline Dias, Felipe Zanone e Juliana Fidalgo por toda ajuda no trabalho realizado.Ao técnico Henrique Meira por toda assistência prestada durante a etapa do processo realizada na PUC-Rio.Ao Departamento de Física da PUC-Rio pela disponibilidade do equipamento para realização de análises.Ao Instituto de Química Verde SENAI pela parceria nesse trabalho.Ao CNPq e à PUC-Rio, pelos auxílios concedidos, sem os quais este trabalho não poderia ter sido realizado. Palavras-chaveBagaço de cana-de-açúcar; Extração de lignina; Otimização; Planejamento experimental; Inteligência artificial.