Muitas pessoas colaboraram comigo durante este período do doutorado, não conseguirei mencionar todos, porém alguns não poderia deixar de agradecer nominalmente.A Gisele, pela companhia e apoio durante os dias e durante as noites. A Pedro, pela alegria e vivacidade de cada instante, e por ter trabalhado no computador comigo durante os últimos relatórios e durante a escrita desta tese.Aos meus pais, pela minha formação e pelo apoio permanente.Ao BS (in memorian) e a Dona Mamis, por sempre torcerem e se alegrarem com cada batalha vencida, com cada passo.Agradecimento especial a Silvia, orientadora fantástica, por sua capacidade técnica, e atenção acadêmica e pessoal em cada etapa deste trabalho.A Eduardo e Lidiany, pelo apoio, amizade e carinho.Ao professor Milanez, pelo trabalho que fizemos no programa PED durante dois semestres. Aos colegas da UNICAMP, pela convivência e amizade. Em especial Harold e Reynaldo, pela disposição em ajudar. Aos funcionários que sempre facilitaram os trâmites dentro da UNICAMP, em especial Neuza, Sonia e Denise. A Ednildo pelo seu esforço em me trazer para Salvador. Agradecimento ao SENAI / CIMATEC, nas pessoas de Leone Peter e Alex Álisson, pelo incentivo nesta parte final do trabalho. Agradecimento à FAPESP pela colaboração e atenção do assessor técnico na elaboração deste trabalho. Agradecimento à FAPESP pelo suporte financeiro a este doutoramento. vi Resumo

Second-generation biofuels are produced from non-food biomass such as the lignocellulosic residues of sugarcane processing, namely, bagasse and straw. Sugarcane processing is one of the most important economic activities in Brazil, producing ethanol and sugar for domestic and international markets. The use of these lignocellulosic residues would increase the second-generation biofuel production without increasing the sugarcane planted area. Among the second-generation technologies available nowadays, the fast pyrolysis is a thermochemical process that produces mainly bio-oil, which is a liquid that has several advantages in transportation, pumping, storage and handling, in comparison to solid biomass. Moreover, the bio-oil can be upgraded in order to obtain biofuels of higher added-value. Among feasible upgrading technologies for bio-oil, the hydrotreatment is one of the most promising for eliminating the reactive functionalities of the bio-oil by removing oxygen or cracking large molecules in the presence of hydrogen; however, the hydrogen consumption is significant. In this way, the aim of this study is to evaluate the biofuel production by means of fast pyrolysis of sugarcane straw, followed by a hydrotreatment to upgrade the produced bio-oil. The evaluation is performed through an energy assessment. The energy and mass balances of the processes were performed using the software Aspen Plus. Furthermore, the possibilities of the integration of the bio-oil production and upgrading into the conventional ethanol and sugar production process will also be evaluated. The final products of bio-oil upgrading plant showed a yield of 0.086 kg/kg of dry straw and 0.080 kg/kg of dry straw for renewable gasoline and diesel respectively. The heat integration of pyrolysis process, hydrotreating and hydrogen production process presented a significant potential for steam production. This could be integrated into the conventional sugar and ethanol production process, which could save 28.6% of steam and increase the surplus electricity in 6%.

Dedico este trabalho à professora Silvia Nebra, pela dedicação, confiança e amizade. iv vi AgradecimentosGostaria de agradecer às pessoas que contribuíram de alguma forma ao desenvolvimento deste trabalho e também às pessoas que fizeram estes dois anos de trabalho no Brasil muito felizes, este trabalho tem um grão de areia de todos vocês:Aos meus pais Mirtha Rodriguez e Arturo Chávez, pelo suporte incondicional e o amor que só os pais sabem dar aos filhos.À minha orientadora, Silvia Nebra, por acreditar em mim e pela sua impecável orientação, não só profissional, mas pessoal também.Ao Reynaldo Palacios, grande amigo, porque sabia que sempre podia contar com você nas alegrias e nas tristezas.

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