BRPI0415619B1

BRPI0415619B1 - Método para intensificar a fermentação de substratos de carboidratos e aumentar o rendimento de álcoois

Info

Publication number: BRPI0415619B1
Application number: BRPI0415619-6B1A
Authority: BR
Inventors: Igor Golubkov
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2014-01-28
Also published as: ES2774700T3; SI1680509T1; HUE048539T2; RS20060281A; NO341608B1; CY1122714T1; HK1096428A1; US20150064763A1; EA200600827A1; JP2007533301A; EP1680509B1; CN100396779C; KR20060110868A; ZA200602864B; EP1680509A1; DK1680509T3; HRP20200323T1; CA2541899C; WO2005040392A1; SE526429C2

Description

“MÉTODO PARA INTENSIFICAR A FERMENTAÇÃO DE

SUBSTRATOS DE CARBOIDRATOS E AUMENTAR O RENDIMENTO DE ÁLCOOIS” Campo técnico da invenção A invenção atual refere-se geralmente à indústria bioquímica e química, e mais especialmente, a um método que pode ser utilizado na fermentação de substratos de carboidratos de origem de plantas para a produção de álcoois CrC5, e para a síntese de álcoois superiores, outros compostos contendo oxigênio e hidrocarbonetos, assim como para a produção de componentes de combustível para motor a partir de biomassa. Como os álcoois C6 e superiores, éteres, acetais, e hidrocarbonetos superiores não são obteníveis através de uma rota bioquímica direta, propõe-se sintetizar estes utilizando-se reações químicas conhecidas, onde os subprodutos de fermentação são como matérias-primas para a referida síntese. Técnica anterior A obtenção de álcoois e outros compostos contendo oxigênio através da fermentação de carboidratos é conhecida há muito tempo [Brief Chemical Encyclopedia, Moscow, 1967] e é utilizada industrialmente, principalmente para a produção de etanol. No entanto, mesmo o processo mais avançado para a produção bioquímica de etanol permite a conversão de somente cerca de metade do substrato de carboidratos da fonte para o álcool comercial final. A parte restante de carboidratos é utilizada para a manutenção das funções vitais de microorganismos e é convertida em dióxido de carbono.

Quando se refere a outros álcoois ou outros compostos contendo oxigênio, como cetonas ou ácidos [H.G. Schlegel, Allgemeine Mikrobiologie, 1985], os processos bioquímicos conhecidos permitem a conversão de matérias-primas nos produtos finais, mesmo em uma extensão menor. Uma parte considerável do substrato de carboidratos nestes processos é convertida em subprodutos. A obtenção de hidrocarbonetos por intermédio de métodos bioquímicos é também bem conhecida há muito tempo [H.G.Schlegel, Allgemeine Mikrobiologie, 1985], No entanto, o biogás obtido na fermentação do rejeito da criação de animais ou na decomposição de biomassa através de bactéria, contém principalmente metano. A produção de hidrocarbonetos e de compostos contendo oxigênio a partir de gás de síntese, que por seu lado tem como origem a biomassa, também parece problemática. Atualmente, não existe nenhum processo industrial para a produção de hidrocarbonetos e de compostos contendo oxigênio utilizando gás de síntese obtido de biomassa. O gás de síntese obtido de carvão vegetal, petróleo e gás natural, é utilizado industrialmente para a produção de compostos contendo oxigênio [Reaction of hydroformylation, Kirk-Othmer Encyclopaedia, 3rd Edition, v. 19, N.Y., 1982]. Estes processos são largamente utilizados pela indústria para a ■ produção de aldeídos, álcoois e muitos outros compostos contendo oxigênio, que se originam dos referidos materiais. Os métodos para a produção de hidrocarbonetos a partir de gás de síntese são também bem conhecidos e utilizados industrialmente [Fisher-Tropsch reaction, Kirk-Othmer Encyclopaedia, 3rd Edition, v. 19, N.Y., 1982]. No entanto, não se conhece nada a respeito da utilização do gás de síntese obtido de matérias-primas biológicas nestes processos.

Existem vários métodos para se intensificar a produção de álcool etílico, como através da introdução de novos tipos de microorganismos, caracterizados por uma velocidade maior de fermentação e uma faixa mais larga de utilização dos substratos de carboidratos, através do uso de processos contínuos de fermentação ou de processos de imobilização de célula, ou através do processamento efetivo de tipos novos e tradicionais de matérias- primas, ampliando a faixa de matérias-primas e a assimilação mais profunda dos componentes da matéria-prima. A produtividade do processo de fermentação nestes métodos pode alcançar até 10 - 15 litros de etanol/m3 do volume do fermentador por hora, e a velocidade específica de fermentação pode atingir 2,5 - 3,0 litros de etanol por 1 g da biomassa de levedura/hora, com um rendimento de etanol dos carboidratos fermentados em termos de peso, de até 49 - 50% (o valor teórico é 51%). A técnica anterior apresenta um método para a preparação da matéria-prima para a fermentação de álcool (RU 2145354, C12P7/06, 1998). O método inclui a limpeza do grão das misturas, a mistura com água, o tratamento térmico, a adição de enzimas, ácido, e a sacarifícação. Depois da limpeza, o grão é dividido entre a farinha de caroço e a casca. O processamento adicional da matéria-prima é executado em duas correntes: a farinha de caroço é misturada com água para umidíficar 19 - 21% de parte da massa e é tratada termícamente através de extrusão. Então, depois da mistura com água, as enzimas amilolíticas e o ácido são adicionados em uma quantidade que produz um valor ótimo de pH para a enzima específica utilizada. Isto é seguido pela sacarifícação, após o que, a casca é misturada com água até 21 - 23% do teor de água na massa e é adicionado álcali pelo menos em 2% da massa. O material é então tratado termícamente com a adição do ácido em uma quantidade produzindo um valor ótimo de pH para a enzima especifica utilizada. Então são adicionadas as enzimas celulolíticas e é executada a sacarifícação. Posteriormente, ambas as correntes são juntadas e direcionadas para a fermentação.

Existe um método conhecido para a produção de álcool etílico a partir de matéria-prima de grãos (RU 2127760, C12P7/06,1997). O método especifica as seguintes etapas: o grão é limpo da casca, é moído, misturado com a fração líquida, tratado termícamente, e então são adicionadas as enzimas amilolíticas, que executam a hidrolise enzimática de amido, a massa é esterilizada, resfriada, é adicionado o complexo enzimático, seguido pela sacarifícação e resfriamento até a temperatura de fermentação. A pasta valiosa obtida é destilada para obter-se álcool etílico e borra da destilação. A quantidade total obtida de borra de destilação é dividida em duas correntes, uma das quais é ainda adicionalmente separada em duas correntes, uma das quais é redirecionada para o estágio de processamento térmico do grão separado da casca, onde ela é utilizada como uma fase líquida na mistura com água; a outra corrente, depois de 15 - 16h do início da fermentação, é direcionada para cada um dos fermentadores que fermentam a massa no estágio de fermentação, em corrente separadas, na quantidade de 15 - 20% do volume do meio de fermentação. A corrente restante da borra de destilação é retirada do processo em mistura com a casca separada, para utilização como um produto de forragem.

As desvantagens dos métodos descritos acima são a sua baixa velocidade específica de fermentação (1,5 - 2,0 l/kg*h) e o baixo rendimento de álcoois C3-C5. Os álcoois C3-C5 (óleo fusel) são subprodutos da produção de etanol a partir de matéria-prima de plantas. O rendimento dos álcoois C3- C5 na produção de etanol pelos métodos conhecidos é de 0,2 - 0,6% de etanol.

Na produção de etanol grau alimentício os álcoois C3-C5 são uma mistura indesejável e devem ser totalmente removidos através de retificação e purificação. Todos os meios tecnológicos na produção de etanol grau alimentício, partindo da preparação da matéria-prima e terminando com a retificação, visam a minimização da formação de óleo fusel ou a sua remoção máxima. O recolhimento e a estocagem de óleo fusel para 0 processamento qualificado e uso posterior não é conveniente, devido ao seu baixo rendimento. Métodos modernos para a utilização de óleo fusel propõem a sua incineração em um queimador, em mistura com óleo combustível (Klimovski D.I., Smimov V.N."Alcohol Technology", Moscow, 1967) ou a utilização do óleo fusel como uma matéria-prima para a produção de álcool isoamílico, através de destilação em uma unidade de retificação (patente russa RU 2109724, C07C 31/ 125, 1996). Recentemente, os métodos para a produção de etanol grau combustível a partir de carboidratos de origem de plantas ganharam uma grande importância. Existem métodos diferentes conhecidos para a utilização dos produtos de fermentação de substratos de carboidratos de origem de plantas: álcool etílico e álcoois C3-C5 como combustível de motor ou componentes de combustíveis de motor para motores de combustão interna. Neste caso, o álcool etílico é utilizado principalmente como combustível, enquanto que os álcoois C3-C5 são utilizados como um aditivo de promoção de octanas para 0 combustível, ou como componente na síntese química para a obtenção do combustível diesel (patente russa 2155793, C10L1/18, 2000 "High octane additive for obtaining automotive gasoline", patente russa RU 2106391, C10L 1/18, 1995 "Composition of hydrocarbon íuel"). \ A luz do acima, a produção de álcool etílico com um rendimento aumentado de álcoois C3-C5 oferecería uma possibilidade para ampliar a faixa de vários tipos de combustíveis de motor produzidos pelo processamento "verde" de matéria-prima de carboidratos. O rendimento total do óleo fusel obtido na fermentação depende do substrato de carboidrato e do método de fermentação e geralmente é 0,2 - 0,6% de álcool etílico absoluto.

Sumário da invenção Foi desenvolvido um método novo para a obtenção de hidrocarbonetos e de compostos contendo oxigênio a partir de biomassa ou de produtos originados de biomassa. O processo é executado em várias etapas e inclui também a biossíntese de metano, dióxido de carbono, acetaldeído, acetona, álcoois C1-C5 inferiores, e glicerina, para a produção de hidrocarbonetos insaturados a partir dos referidos álcoois, a obtenção de gás de síntese, incluindo a utilização de metano e de dióxido de carbono, a interação de hidrocarbonetos insaturados com gás de síntese, a condensação dos aldeídos obtidos, a hidrogenação dos aldeídos insaturados obtidos em álcoois, e a conversão de álcoois saturados em hidrocarbonetos saturados.

Além disso, os aldeídos podem ser utilizados para a obtenção de ácidos, que são então convertidos em ésteres. Os aldeídos também podem ser utilizados para a síntese de acetais. Os álcoois também podem ser convertidos em éteres.

Além disso, os álcoois C1-C5 e a glicerina obtidos na biossíntese podem primeiramente ser convertidos em aldeídos, que são então condensados em aldeídos insaturados superiores, que por seu lado são hidrogenados em álcoois saturados superiores. A invenção atual refere-se à indústria bioquímica e química e pode ser utilizada nos métodos para a fermentação de substratos de carboidratos de origem de plantas e para a produção de álcoois C1-C5, e para a síntese de álcoois superiores, outros compostos contendo oxigênio e hidrocarbonetos, assim como para a produção de componentes de combustível para motor a partir de biomassa. Como os álcoois Ce e superiores, éteres, acetais, e hidrocarbonetos superiores não são obteníveis por uma rota bioquímica direta, propõe-se sintetizar estes utilizando-se reações químicas conhecidas, onde as fontes de matérias-primas para a referida síntese são: - O gás de síntese produzido a partir de dióxido de carbono obtido na fermentação de biomassa e de metano obtido em fermentação de borras de destilaria contendo aminoácidos, depois da extração de álcool, e/ou de vários produtos de rejeitos obtidos do processamento de biomassa, incluindo 0 processamento de madeira, a produção de grãos, ou a produção de óleos vegetais; - Álcoois C1-C5 produzidos pelo método da invenção utilizando aminoácidos como um biocatalisador no estágio de fermentação.

Os aminoácidos incluem leucina, isoleucina, valina, ou uma mistura de aminoácidos extraídos do autolisato de levedura depois da separação de asparagina e amônio; - Glicerina produzida pelo método da invenção e/ou pela saponificação de gorduras. Propõe-se a utilização da glicerina para a produção de hidrocarbonetos superiores e compostos contendo oxigênio para aumentar a extensão da utilização de matéria-prima renovável, inclusive para fins de produção de combustível para motor; - Acetaldeído e acetona produzidos pelo método da invenção.

Propõe-se a utilização de dióxido de carbono ou de uma mistura de dióxido de carbono e oxigênio nos processos de oxidação de álcool em aldeídos e de aldeídos em ácidos graxos. No estágio de condensação de aldeídos para aumentar o rendimento dos hidrocarbonetos superiores foi proposto a utilização, além dos aldeídos obtidos de álcoois, do furfural obtido pela hidrolise da matéria-prima contendo pentosano. No estágio de eterifícação e para aumentar o rendimento dos ésteres superiores, foi proposto a utilização juntamente com os ácidos graxos obtidos de aldeídos, dos ácidos graxos C2-C6 produzidos através de biossíntese, assim como os ácidos obtidos na saponificação de gorduras e extraídos de talóleo. Para aumentar o rendimento dos ésteres superiores, foi também proposto a utilização de terpenos no estágio de eterifícação.

Para aumentar a extensão da conversão de biomassa na síntese de hidrocarbonetos e de compostos contendo oxigênio, foi proposto a produção de metanol utilizando o dióxido de carbono obtido no processamento enzimático de biomassa ou uma mistura de dióxido de carbono e de hidrogênio. O metanol obtido do dióxido de carbono é então direcionado para a produção de hidrocarbonetos superiores e de compostos contendo oxigênio.

Para aumentar a extensão da conversão de biomassa na síntese de hidrocarbonetos e de compostos contendo oxigênio, propõe-se a utilização do dióxido de carbono obtido no processamento enzimático de biomassa.

Além do dióxido de carbono, a referida produção de óxido de carbono pode utilizar rejeitos da produção de grãos, do processamento de madeira, de turfa, e lignina obtida na hidrolise de matéria-prima contendo celulose. A produção de gás de síntese pode utilizar como matéria-prima rejeitos da produção de óleos vegetais, rejeitos do processamento de madeira, incluindo polpa de madeira e carvão vegetal, assim como subprodutos e rejeitos obtidos na biossíntese de álcoois CrC5, na biossíntese de glicerina, acetaldeído, acetona, ácidos C2-C6, e subprodutos obtidos no processamento químico dos compostos contendo oxigênio mencionados anteriormente. O que se segue pode ser utilizado para a produção de gás de síntese: produtos gasosos e líquidos obtidos na pirólise de biomassa, furfural, terebentina, breu, talóleo, óleo fusel, óleos vegetais, e rejeitos obtidos no processamento dos referidos produtos.

Também é proposto utilizar-se óxido de carbono obtido pelo método da invenção a partir do estágio de fermentação, ou de vários tipos de biomassa, e hidrogênio, obtido da água por métodos conhecidos, para a produção do gás de síntese.

Propõe-se a utilização do gás de síntese produzido pelo método da invenção para a obtenção dos hidrocarbonetos e dos compostos contendo oxigênio pelo método Fisher-Tropsch e pelos métodos baseados em hidroformilação. O método da invenção para a produção de hidrocarbonetos e de compostos contendo oxigênio a partir de biomassa ou de produtos com origem em biomassa, é claro, permite a utilização de algumas fontes de compostos de origem não biológica. Por exemplo, na produção de gás de síntese obtido em biossíntese, pode ser usado hidrogênio proveniente de petróleo, gás natural ou carvão vegetal. No entanto, o maior efeito é obtido quando a fonte de compostos são substâncias que se originam de matéria- prima renovável. Isto é uma possibilidade para a obtenção de produtos requeridos para atividades vitais de seres humanos a partir de matérias-primas não utilizadas atualmente totalmente, mas reproduzidas continuamente pela natureza, ao contrário do petróleo, gás e carvão vegetal, as reservas dos quais se reduzem continuamente. A invenção atual visa resolver os seguintes problemas: - aumentar o rendimento dos álcoois C3-C5; - aumentar a velocidade específica da fermentação de substratos de carboidratos; - utilizar o resíduo da produção de álcool que contém proteína; - produzir hidrocarbonetos superiores contendo oxigênio e hidrocarbonetos não contendo oxigênio, incluindo aqueles tendo átomos de carbono C4 e superiores na molécula, a partir de biomassa, e utilizando a matéria-prima obtida pelos métodos bioquímicos; - utilizar na referida produção de dióxido de carbono obtido na biossíntese de álcoois inferiores, ácidos e hidrocarbonetos; glicerina obtida na saponificação de gorduras; furfural obtido na hidrolise da matéria-prima contendo pentosano; ácidos graxos obtidos na biossíntese, saponificação de gordura e extraídos de talóleo, e gases obtidos na pirólise de madeira; aumentar a quantidade de utilização direta de biomassa para a síntese de álcoois superiores, outros compostos contendo oxigênio e hidrocarbonetos superiores, para a produção de combustível para motor a partir de biomassa.

Descrição detalhada da invenção O método da invenção para a fermentação de substratos de carboidratos permite o aumento do rendimento de álcoois C3-C5 até um nível de 0,65 - 3,1% de álcool etílico, com um aumento substancial da velocidade específica de fermentação dos substratos de carboidratos até 4,01/kg*h. Isto é feito como se segue.

Quando se executa a fermentação de álcool, é necessário adicionar-se ao substrato de carboidrato as fontes de nutrição mineral, i.e., sais contendo fósforo e contendo nitrogênio. Estes aditivos são elementos necessários para a nutrição da levedura e tomam parte na construção das células de biomassa que se desenvolvem durante a fermentação.

Convencionalmente, a concentração de nitrogênio no substrato é de 50 a 600 mg/litro e depende da concentração de carboidratos. Na técnica anterior, sais minerais, tais como sulfato de amônio, "ammophos", ou uréia, são utilizados como nutrição de nitrogênio da levedura para a execução da fermentação de álcool, Os inventores atuais verificaram que a levedura assimila nitrogênio de aminoácidos mais rapidamente do que o nitrogênio de sais minerais, o que determina o rápido desenvolvimento da cultura da levedura e a alta velocidade da fermentação de álcool. O método da invenção para a fermentação de substratos de carboidratos de origem de plantas é caracterizado pelo fato de que os aminoácidos leucina, isoleucina ou valina, ou uma mistura dos mesmos, são utilizados como um componente contendo nitrogênio para a preparação do substrato de carboidratos, em uma quantidade que fornece um conteúdo do nitrogênio amino no substrato de 120 - 420 mg/litro, O método é adicionalmente caracterizado pela fermentação posterior dos carboidratos do substrato com uma velocidade específica de fermentação de álcool de até 4,0 1/kg/h e um rendimento de álcoois C3-C5 em uma quantidade de 0,65% a 3,1% de álcool etílico. O substrato de carboidratos utilizado é melaço de beterraba ou de cana, hidrolisado ácido ou enzimático de materiais de plantas contendo amido ou contendo celulose. A levedura do álcool, obtida na fermentação de melaço de carboidratos, é condensado com um teor de substância seca de 5 - 10%, é lavado com água durante o processo de condensação e é tratado através de autólise a 45 - 55 0 C durante 24 - 48h. O autolisato obtido com um teor de amino nitrogênio de 3000 - 8.000 mg/litro contendo os aminoácidos valina, leucina e isoleucina, é utilizado como uma fonte de nutrição de nitrogênio para a levedura para a fermentação dos substratos de carboidratos.

As substâncias em suspensão na borra de destilaria, depois da extração de álcool, obtido na fermentação de materiais de plantas contendo amido, pode ser condensada com um teor de substância seca de 5 - 10%, seguido pela hidrolise enzimática de proteínas do destilado de álcool isento de borra com um pH = 2 - pH = 8 e uma temperatura de 30 - 60 0 C, utilizando preparações enzimáticas proteolíticas, tais como proteases, incluindo exopeptidases; aminopeptídeo-aminoácido-hidrolases, carboxipeptídeo- aminoácido-hidrolases; e endopeptidases; dipeptídeo-hidrolases e peptídeo- peptídeo-hidrolases, ou através de hidrolise ácida de proteínas da borra de destilaria isenta de álcool a 40 - 90 0 C utilizando 0,2 - 0,5% de ácido sulfurico ou clorídrico. O hidrolisado de aminoácidos obtido contendo os aminoácidos valina, leucina e isoleucina, com um teor de amino nitrogênio de 2000 - 6.000 mg/litro pode então ser utilizado como nutrição de nitrogênio da levedura na fermentação de substratos de carboidratos.

Altemativamente, pode ser executada a hidrolise combinada de ácidos do material de plantas contendo celulose e de biomassa de microorganismos, com a relação entre celulose e biomassa de 20:1 - 100:1. O hidrolisado obtido contendo 3 - 20% de carboidratos e 50 - 600 mg/litro de amino nitrogênio é utilizado para a fermentação de álcool de carboidratos, Substâncias solúveis em água da borra de destilaria, depois da extração de álcool, podem ser utilizadas para o cultivo aeróbico da levedura; a levedura obtida é condensada com um teor de substância seca de 5 -10% e é tratado através de autólise a 45-55 °C durante 24-48 horas. O autolisato contendo os aminoácidos valina, leucina e isoleucina, com uma concentração de amino nitrogênio de 3000 - 8.000 mg/1, é utilizado como nutrição de nitrogênio da levedura na fermentação de substratos de carboidratos. O aminoácido autolisato da levedura, contendo os aminoácidos valina, leucina, e isoleucina em uma quantidade produzindo um teor de amino nitrogênio no substrato de carboidratos de 120 a 420 mg/litro, cujo autolisato foi obtido no cultivo aeróbico da levedura com borra da destilaria contendo pentose, depois da extração de álcool, pode ser utilizado como nutrição de nitrogênio na fermentação de substratos de carboidratos. A borra de destilaria contendo pentose, depois da extração de álcool, pode ser utilizada para o cultivo aeróbico da levedura; a levedura obtida é condensada até um teor de substância seca de 5 - 10%, é lavado com água durante a condensação e é tratado por autólise a 45 - 55 0 C durante 24 - 48h. O autolisato assim obtido, contendo 3000 - 8.000 mg/litro de amino nitrogênio, é utilizado como nutrição de nitrogênio da levedura na fermentação de substratos de carboidratos.

Depois da extração de asparagina e dos sais de amônio, o autolisato da proteína da levedura, o ácido ou os hidrolisados enzimáticos da proteína da borra da destilaria são utilizados como nutrição de nitrogênio na fermentação de substratos de carboidratos. A formação de álcoois C3-C5 é 0 resultado do funcionamento ativo do processo de desaminação de aminoácidos nas células de levedura, com a formação de amônia livre. Foi demonstrado que a formação dos álcoois C3-C5 no processo da fermentação de álcool é determinada pela assimilação de nitrogênio dos aminoácidos valina, leucina, e isoleucina, através das células em crescimento. O rendimento dos álcoois C3-C5 alcançou 3,1% de etanol quando a valina, isoleucina e leucina puras eram a única fonte de nutrição de nitrogênio da levedura no processo de fermentação da invenção.

Além disso, a formação máxima de álcoois C3-C5 no processo da invenção de fermentação de álcool ocorreu em um pH do meio igual a 6,0 a 38 0 C (condições standard de fermentação de álcool, pH 4,5 - 5,5; temperatura 28 - 34 0 C).

Verificou-se que a presença no substrato de asparagina e de íons de amônio, além dos aminoácidos valina, leucina, e isoleucina, inibe a formação de álcoois C3-C5. Outros aminoácidos não inibem 0 processo de formação de álcoois C3-C5. A constante de inibição para 0 sistema leucina- sulfato de amônio é 750 mg/litro, leucina-asparagina é 730 mg/litro, valina- asparagina é 650 mg/litro.

Quando foi utilizado 0 aminoácido autolisato da levedura, 0 rendimento máximo dos álcoois C3-C5 alcançou 1,1 - 2,1% de etanol, e quando foi utilizado 0 hidrolisado de proteína de aminoácido dos grãos do destilador, 0 rendimento máximo dos álcoois C3-C5 foi de 0,65 - 0,8% de etanol, O rendimento relativamente baixo dos álcoois C3-C5, quando usando 0 autolisato de levedura ou 0 hidrolisado de proteína de borra de destilaria, é resultado da presença de asparagina.

Os resíduos da produção de álcool etílico de substratos de carboidratos são: biomassa da levedura de álcool, que é aumentada durante 0 processo de fermentação; componentes orgânicos solúveis não fermentáveis do substrato, como 0 açúcar de pentose, ácidos orgânicos, resíduos de hexose e de etanol; componentes de proteína não solúvel de grãos, etc.

Existem métodos conhecidos para a utilização dos referidos resíduos para a produção de produtos de levedura para cozimento, proteína de forragem e aminoácidos. A biomassa da levedura de álcool ou a levedura obtida no cultivo aeróbico utilizando-se componentes orgânicos não fermentáveis do substrato, pode ser utilizada para a obtenção de aminoácidos, através de métodos conhecidos de autólise. O resíduo de proteína não solúvel da produção de álcool etílico também pode ser utilizado para a obtenção de aminoácidos, através de métodos conhecidos de hidrolise de proteína enzimática ou ácida. A extração de amônia e asparagina da mistura de aminoácidos através de métodos conhecidos de troca de íons pode ser utilizada para aumentar 0 rendimento dos álcoois C3-C5 em termos de etanol, quando utilizando 0 autolisato ou 0 hidrolisado de levedura, e 0 hidrolisado ácido ou enzimático da borra de destilaria como nutrição de nitrogênio da levedura do processo de fermentação de substratos de carboidratos. O teor total de álcoois de álcoois C3-C5 aumenta de 0,8 - 2,1% a 2,2 - 2,95% de etanol, quando a levedura de autolisato isento de amônia e de asparaginas, ou um hidrolisado de levedura e o hidrolisado ácido ou enzimático da proteína da borra de destilaria é utilizado como nutrição de nitrogênio no processo de fermentação de substratos de carboidratos na produção de etanol.

Nos processos de biossíntese de acetona e glicerina, propõe-se a utilização de um método semelhante àquele utilizado de acordo com a invenção na biossíntese de etanol para aumentar o rendimento dos álcoois C3- C5, isto é, utilizar no estágio de preparação do substrato de carboidratos como 0 componente contendo nitrogênio, os aminoácidos leucina, isoleucina, valina, ou misturas dos referidos ácidos, incluindo aqueles extraídos da levedura ou de proteína de borra de destilaria.

Para aumentar a extensão da conversão de biomassa na síntese de hidrocarbonetos e de compostos contendo oxigênio, propõe-se a utilização para a biossíntese de metano, a borra de destilaria, depois da extração do álcool, que contem aminoácidos em excesso produzidos na autólise ou hidrolise da levedura. O metano deve ser obtido sob condições anaeróbicas e utilizando-se uma bactéria de produção de metano.

Para aumentar 0 rendimento dos álcoois C1-C5 propõe-se processar a glicerina, obtida na biossíntese da saponificação de gorduras, em n-propanol. Para aumentar 0 rendimento dos álcoois superiores, propõe-se utilizar gorduras vegetais e animais, além da glicerina obtida como resultado da biossíntese no processamento da referida glicerina em n-propanol, através de hidrogenação. O processo de hidrogenação da mistura de glicerina e gorduras vegetais e/ou animais em uma mistura de álcool n-propílico, álcoois superiores C6-C2o e hidrocarbonetos C() superiores, pode ser executada na presença de catalisadores de cobre-cromo, zinco-cromo, níquel-cromo a 300 ± 100 0 C e a uma pressão de 10 - 30 MPa, através do hidrogênio obtido da biomassa. Este processo também pode ser executado na presença de catalisadores compostos de metais preciosos como Pt, Pd, Re, Ru, Rh a 200 + 50 0 C e a Uma pressão de 5 - 20 MPa.

Propõe-se condensar os álcoois C1-C5 produzidos pelo método da invenção em álcoois, ésteres e ácidos superiores. A condensação pode ser executada em uma temperatura de 100 - 400 0 C e a uma pressão de 0,1 -10 MPa, na presença de alcoolatos de metais alcalinos ou álcali cáustico.

Para aumentar a extensão da conversão de biomassa na síntese de hidrocarbonetos e de compostos contendo oxigênio, propõe-se a utilização do dióxido de carbono, obtido no processamento enzimático de biomassa, ou uma mistura de dióxido de carbono e hidrogênio, para produzir metanol.

Também é proposto utilizar-se hidrogênio obtido de biomassa e/ou da água obtida no processamento de álcoois obtidos na biossíntese. A conversão de água pode ser executada por intermédio de métodos conhecidos. A síntese de metanol utilizando as matérias-primas provenientes de biomassa pode ser executada em uma temperatura de 350 - 450 0 C na presença de catalisador de Zn0-Cr203 ou em uma pressão de 4 - 6 MPa e em uma temperatura de 220 - 280 0 C na presença de Cu0-Zn0-Al203 (Cr203). O metanol obtido de dióxido de carbono é então direcionado para os processos para a produção de hidrocarbonetos superiores de compostos contendo oxigênio.

Para aumentar a extensão da conversão de biomassa na síntese de hidrocarbonetos e de compostos contendo oxigênio, foi proposto a utilização do dióxido de carbono obtido no processamento enzimático de biomassa para a produção de óxido de carbono. Além do dióxido de carbono mencionado anteriormente, a produção pode utilizar produtos gasosos de pirólise de biomassa incluindo madeira, lignina, turfa, rejeito sólidos de produção de grãos e de processamento de madeira, e lignina obtida na hidrolise de matéria-prima contendo celulose. Este processo pode ser executado em geradores de gás industrial com uma camada em ebulição ou pseudo-liquefeita de partículas sólidas, ou em geradores de gás de outros tipos. A fonte de gás é uma mistura de dióxido de carbono e oxigênio. A temperatura da reação é 1000 - 1500 0 C. Se necessário, o processo de produção de dióxido de carbono pode ser executado em uma pressão de 2 - 6 MPa. O óxido de carbono obtido da matéria-prima biológica é posteriormente misturado com o hidrogênio obtido de biomassa e/ou com o hidrogênio obtido da água obtida na desidratação de álcoois obtidos na biossíntese, ou de água obtida na condensação de aldeídos obtidos dos referidos álcoois. A conversão de água é executada por métodos conhecidos. Esta mistura gasosa é então utilizada para a síntese de hidrocarbonetos, incluindo álcoois superiores, e outros compostos contendo oxigênio.

Para a oxidação de álcoois em aldeídos, propõe-se o uso de dióxido de carbono obtido no processo de biossíntese. A oxidação de álcoois em aldeídos é executada em uma temperatura de 450 - 650 0 C e em uma pressão de 0,05 MPa, na presença de um catalisador de prata Ag-Al203. Ao contrário dos processos conhecidos, a mistura gasosa de vapor de álcoois Ci- C5 e dióxido de carbono aquecida a 180 - 200 0 C é direcionada para a oxidação. O uso desta mistura fornece uma possibilidade de utilização de oxigênio ou de uma mistura de oxigênio e dióxido de carbono para a oxidação. Foi proposto executar a condensação de aldeídos, obtidos de álcoois inferiores, com furfural, no meio alcalino, a 0 - 10 0 C. É ainda proposto hidrogenar-se os aldeídos insaturados obtidos na condensação cróton de aldeídos, que são obtidos na oxidação de álcoois C1-C5 inferiores, e também aldeídos insaturados, obtidos na condensação de furfural com um dos aldeídos inferiores CrC5, através do hidrogênio obtido de biomassa e/ou através do hidrogênio obtido da água obtida na oxidação de álcoois ou na oxidação de aldeídos. A conversão da água é executada por métodos conhecidos.

Para a oxidação de aldeídos em ácidos graxos, foi proposto o uso do dióxido de carbono obtido na biossintese. A oxidação de aldeídos em ácidos graxos é executada em uma temperatura de 50 - 250 0 C e a uma pressão de 0,05 - 0,5 MPa, na presença de um catalisador de acetato de manganês. Ao contrário dos métodos conhecidos, é fornecida a mistura gasosa de vapor de aldeídos e dióxido de carbono aquecida a 50 - 150 0 C para a oxidação. A utilização da referida mistura apresenta uma possibilidade de uso de oxigênio ou de uma mistura de oxigênio e dióxido de carbono para a oxidação. Para a eterificação dos ácidos graxos obtidos pelo método da invenção, foi proposto o uso de uma mistura de álcoois Ci-C5 produzidos pelo método da invenção, ou o uso de uma estrutura de hidrocarbonetos insaturados C2-C5 obtidos dos referidos álcoois. Além disso, para aumentar o rendimento de ésteres superiores, foi proposto o uso, no estágio de eterificação de ácidos graxos obtidos pelo método da invenção, de ácidos graxos C2-Cô obtidos pela biossintese, e também de ácidos obtidos na saponificação das gorduras e extraídos de talóleo. Foi proposto executar a eterificação na fase gasosa em uma temperatura de 100 - 200 0 C e a uma pressão de 0,5 - 2,5 MPa, na presença do catalisador sulfocationito ou em fase líquida, em uma temperatura de 50 - 200 0 C e a uma pressão de 0,5 MPa, na presença de ácidos não orgânicos como um catalisador.

Para a obtenção de acetais e cetais, propõe-se o uso de acetaldeído, acetona, glicerina, e uma mistura de álcoois C3-C5 produzidos pelo método da invenção, acetaldeído obtido na oxidação de etanol produzido pelo método bioquímico, e formaldeído obtido na oxidação de metanol sintetizado a partir de dióxido de carbono produzido pelo método bioquímico.

Propõe-se executar 0 processo de produção de acetais e cetais na fase líquida em uma temperatura de 0 - 50 0 C e a uma pressão de 0,1 - 0,5 MPa, utilizando os ácidos clorídrico ou sulfúrico ou sais destes ácidos, como um catalisador.

Para a produção do gás de síntese residual da produção de grãos, podem ser utilizados óleos vegetais, processamento de madeira, incluindo a produção de polpa e a produção de carvão vegetal, e também subprodutos e rejeitos obtidos na biossíntese de álcoois C1-C5, glicerina, acetaldeído, acetona, ácidos CVQ, e subprodutos e rejeitos obtidos no processamento químico dos compostos contendo oxigênio mencionados anteriormente. Para a produção do gás de síntese também é proposto 0 uso do biogás obtido na fermentação dos vários tipos de biomassa e dióxido de carbono obtido no estágio de fermentação da mesma produção, ou dióxido de carbono obtido na biossíntese de outros bioprodutos. Para a produção do gás de síntese, além do dióxido de carbono obtido na biossíntese, também é possível 0 uso de gases e resinas obtidos na pirólise de madeira, furfural, terebentina, breu, talóleo, óleos fusel, óleos vegetais e rejeitos da produção dos produtos mencionados anteriormente. O processo de produção do gás de síntese é executado em uma temperatura de 800 - 1100 0 C e a uma pressão de 0,1-3 MPa, na presença de um catalisador de NiO suportado em A1203 a 1450 - 1550 0 C e a uma pressão de 2 -10 MPa, sem um catalisador. Propõe- se 0 uso do gás de síntese obtido pelo método da invenção para a produção de hidrocarbonetos e compostos contendo oxigênio pelo método Fisher-Tropsch e pelos processos baseados na reação de hidroformilação.

Propõe-se executar a produção de hidrocarbonetos pelo método Fisher-Tropsch a partir do gás de síntese obtido pelo método da invenção, em uma temperatura de 200 - 350 0 C e a uma pressão de 2,0 - 2,5 MPa, na presença de catalisador ferroso promovido pelos óxidos de metais alcalinos ou a 170 - 200 0 C e a uma pressão de 0,1 -1,0 MPa, na presença de um catalisador de cobalto-tório-magnésio. O processo de produção dos compostos contendo oxigênio pelo método Fisher-Tropsch a partir do gás de síntese obtido pelo método da invenção deve ser executado em uma temperatura de 180 - 250 0 C e a uma pressão de 1,0 - 3,5 MPa, na presença de um catalisador ferroso de cobre promovido pelos óxidos de alumínio, cálcio, zinco, magnésio, e agentes alcalinos, como os compostos de metais alcalinos, os quais quando dissolvidos em água produzem uma reação alcalina.

Para a produção de hidrocarbonetos insaturados, que são posteriormente direcionados para a hidroformilação ou a alquilação, propõe- se desidratar a mistura de álcoois C2-C5 obtida na biossíntese, e/ou glicerina, assim como a glicerina obtida pela saponificação de gorduras. A desidratação é executada em uma temperatura de 200 - 400 0 C e a uma pressão de 0,1 - 3 MPa, na presença de um catalisador de AI2O3. A mistura de álcoois e/ou glicerina também pode ser desidratada através de aquecimento com ácido sulfurico.

Propõe-se alquilar os hidrocarbonetos insaturados obtidos na desidratação de álcoois C2-C5 inferiores utilizando-se isobutano e isopentano obtidos dos isoálcoois correspondentes, e também utilizando terpenos, que foram aquecidos previamente a uma temperatura de 200 ± 50 0 C. O resultado da alquilação, que é executada a 0 -10 0 e a uma pressão de 0,5 -1 MPa na presença de 90 -100% de ácido sulfurico como um catalisador, e a obtenção da mistura de hidrocarbonetos C6-C|5. A alquilação também pode ser executada na presença de um catalisador de A1C13 em uma temperatura de 50 - 60 0 C e a uma pressão de 1- 2 MPa.

Propõe-se executar 0 processo de hidroformilação de hidrocarbonetos insaturados obtidos na desidratação de álcoois inferiores C2- C5 utilizando-se 0 gás de síntese obtido de biomassa, a uma temperatura de 160 ± 20 0 C e a uma pressão de 30 ± 10 MPa, na presença de um catalisador de cobalto carbonila; ou em uma temperatura de 175 ± 25 0 C e a uma pressão de 7,5 ± 2,5 MPa, na presença de um catalisador de cobalto modificado pelos compostos de fósforo; ou a 90 ± 10 0 C e a uma pressão de 2 ± 1 MPa, na presença de um catalisador de cobalto-ródio.

Propõe-se hidrogenar os aldeídos obtidos na hidroformilação de hidrocarbonetos insaturados, e/ou acroleína, obtida na desidratação de glicerina em álcoois saturados, através do hidrogênio obtido de biomassa e/ou através do hidrogênio produzido a partir da água obtida na desidratação de álcoois obtidos da biossíntese. A conversão da água é executada por métodos conhecidos. Propõe-se hidrogenar os aldeídos saturados e insaturados em álcoois saturados, em uma temperatura de 50 - 150°Cea uma pressão de 1- 2 MPa, na presença de um catalisador de NiO suportado por AI2O3 ou em uma temperatura de 200 - 250 0 C e a uma pressão de 5 - 20 MPa, na presença de um catalisador de CuO-C^CU

Assim sendo, 0 método da invenção para a produção de hidrocarbonetos superiores, incluindo compostos contendo oxigênio, a partir de biomassa, oferece uma solução para os seguintes problemas: - Produzir compostos superiores contendo oxigênio e/ou hidrocarbonetos não contendo oxigênio, incluindo aqueles tendo 4 e mais átomos de carbono na molécula, a partir de biomassa, usando a matéria-prima obtida pelos métodos bioquímicos; - Aumentar consideravelmente 0 rendimento de álcoois C3- C5 no processo da sua biossíntese pela fermentação dos substratos de carboidratos;

Aumentar em 1,5 - 2,0 vezes a produtividade do estágio de fermentação para a tecnologia de produção de álcoois Ci-C5;

Utilizar 0 rejeito contendo proteína e outros biocomponentes da borra de destilaria depois da extração de álcool, dentro do quadro de tecnologia para a produção de álcoois C]-C5, inclusive, para fins de produção de metano; - Utilizar na produção de hidrocarbonetos, incluindo compostos contendo oxigênio, 0 dióxido de carbono obtido na biossíntese de álcoois C1-C5, e também 0 dióxido de carbono obtido na biossíntese de outros hidrocarbonetos inferiores; - Utilizar na produção de hidrocarbonetos, incluindo os compostos contendo oxigênio, gorduras, glicerina obtida na saponificação de gorduras, furfural obtido na hidrolise de matéria-prima contendo pentosano, ácidos graxos C2-C6 obtidos pela biossíntese, ácidos obtidos na saponificação de gorduras e extraídos de talóleo, resinas, terebentina, breu e talóleo obtida no processamento de madeira; - Aumentar a quantidade de uso direto de biomassa para a síntese de álcoois superiores e outros compostos contendo oxigênio, e também hidrocarbonetos superiores; - Utilizar hidrocarbonetos, incluindo compostos contendo oxigênio, obtidos de biomassa, através do método da invenção, como um componente para combustíveis de motor. A invenção é ainda mais ilustrada pelos exemplos não limitantes abaixo, demonstrando a viabilidade do processo da invenção. EXEMPLO 1 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma proporção de 1:3,5. A hidrolise enzimática do amido do grão foi feita utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH 6,5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido de grão), e no segundo estágio, a glicoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0,60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo de amido de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato alcançou 16%. Foram adicionados ao substrato: superfosfato em uma quantidade produzindo um teor de P2O5 de 200 mg/litro, e 0 aminoácido leucina, em uma quantidade de 4.000 mg/litro (amino nitrogênio 420 mg/litro). A biomassa promotora da levedura S. cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e um pH de 6,0. A velocidade de fermentação era de 3,0 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 8,9% em volume, e a concentração de isopentanol era de 2.300 mg/litro ou 3,1% do volume de etanol. EXEMPLO 2 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma proporção de 1:3,5. A hidrolise enzimática do amido do grão foi feita utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH 6.5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido de grão), e no segundo estágio, a glicoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0,60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo de amido de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato alcançou 16%. Foram adicionados ao substrato: superfosfato em uma quantidade produzindo um teor de P205 de 200 mg/litro, e o aminoácido valina em uma quantidade de 3.000 mg/litro (amino nitrogênio 360 mg/litro). A biomassa promotora da levedura S. cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e um pH de 6,0. A velocidade de fermentação era de 2,8 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 8,9% em volume, e a concentração de isobutanol era de 1810 mg/litro ou 2,5% do volume de etanol. EXEMPLO 3 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma proporção de 1:3,5. A hidrolise enzimática do amido do grão foi feita utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH 6.5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido de grão), e no segundo estágio, a glicoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0,60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo de amido de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato alcançou 16%. Foram adicionados ao substrato: superfosfato em uma quantidade produzindo um teor de P2O5 de 200 mg/litro, e 0 aminoácido isoleucina em uma quantidade de 4.000 mg/litro (amino nitrogênio 420 mg/litro). A biomassa promotora da levedura S, cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e um pH de 6,0. a velocidade de fermentação foi de 3,01/g, a concentração de etanol no final da fermentação alcançou 8,9%, a concentração de isopentanol era de 2.120 mg/litro ou 2,8% do volume de etanol. EXEMPLO 4 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma proporção de 1:3,5. A hidrolise enzimática do amido do grão foi feita utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH 6,5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido de grão), e no segundo estágio, a glicoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0, 60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo de amido de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato alcançou 16%. Foi adicionado ao substrato superfosfato em uma quantidade produzindo um teor de P2O5 de 200 mg/litro, 0 aminoácido leucina foi adicionado em uma quantidade de 1.000 mg/litro, 0 aminoácido isoleucina na quantidade de 1.000 mg/litro, e 0 aminoácido valina na quantidade de 1.500 mg/litro. A biomassa promotora da levedura S. cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e em um pH de 6,0. A velocidade de fermentação era de 3,5 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 8,8% em volume, a concentração de isopentanóis era de 1290 mg/litro, e a concentração de isobutanol 910 mg/litro, ou o teor total de álcoois C4-C5 era de 3% do volume de etanol. EXEMPLO 5 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma proporção de 1:3,5. A hidrolise enzimática do amido do grão foi feita utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH 6,5,90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido de grão), e no segundo estágio, a glicoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0,600 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo de amido de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato alcançou 16%. Foi adicionado ao substrato: superfosfato em uma quantidade produzindo um teor de P2O5 de 200 mg/litro, e 0 autolisato líquido da levedura de álcool em uma quantidade de 50 ml/litro (amino nitrogênio 320 mg/litro). A biomassa promotora da levedura S. cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e em um pH de 6,0. A velocidade da fermentação foi de 4,01/ g*h, a concentração de etanol no final da fermentação foi de 8,8% em volume, a concentração de isopentanóis foi de 480 mg/litro, e a concentração de isobutanol era de 270 mg/litro. O teor total de álcoois C3-C5 foi de 1,1% do volume de etanol. EXEMPLO 6 Melaço de beterraba com uma concentração de sacarose de 46% foi diluído com água até uma concentração de sacarose de 18%, foi acidulado por ácido sulfúrico a um pH de 5,5, e então foi adicionado a levedura de álcool autolisato em uma quantidade de 50 l/litro (350 mg/litro do amino nitrogênio) e a biomassa promotora da levedura S. cerevisiae na quantidade de 5 g/litro. A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e em um pH de 5,5. A velocidade de fermentação foi de 3,8 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 8,6% em volume, a concentração de isopentanóis era de 490 mg/litro, a concentração de isobutanol era 290 mg/litro, e o teor total de álcoois C3-C5 era 1,1% do volume de etanol, enquanto que a concentração da biomassa da levedura de álcool era de 6,2 g/litro. A levedura de álcool foi separada da cultura líquida por filtragem e lavado com água. A levedura obtida foi utilizada para a preparação da suspensão com um teor de substância seca de 12%. Foi executada a autólise da levedura e a suspensão foi deixada em repouso em um termostato em uma temperatura de 48 0 C durante 36h, O teor de amino nitrogênio no autolisato obtido era de 7.000 mg/litro, e a quantidade de autolisato obtida era de 55 ml/litro do meio. O autolisato obtido foi utilizado para a preparação do meio da fonte para a fermentação do substrato de melaço. EXEMPLO 7 O melaço de açúcar de cana com uma concentração de sacarose de 46% foi diluído com água até uma concentração de sacarose de 18%, foi acidulado por ácido sulfúrico a um pH de 5,5, e então foram adicionados 0 autolisato da levedura de álcool em uma quantidade de 60 ml/litro (370 mg/litro do amino nitrogênio) e a biomassa promotora da levedura S. cerevisiae na quantidade de 5 g/litro. A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e em um pH de 5,5. A velocidade de fermentação foi de 4,0 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 8,7% em volume, a concentração de isopentanóis era de 470 mg/litro, a concentração de isobutanol era de 290 mg/litro, e 0 teor total de álcoois C3-C5 foi de 1,2% do volume de etanol.

Etanol, álcoois CrC5 e outros componentes voláteis, foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta). Na pasta isenta de álcool (borra de destilaria) foram adicionados nitrogênio e sais minerais de fósforo e foi executado 0 cultivo aeróbico da levedura Candida tropicatis.

Como resultado do cultivo, foi obtida uma suspensão de levedura com uma concentração de biomassa de 15 g/litro. A levedura foi separada do líquido da cultura por filtragem, lavada com água e tratada por intermédio de autólise, conforme descrito no exemplo 6. O teor de amino nitrogênio no autolisato obtido era de 6.500 mg/litro, a quantidade de autolisato era de 125 mg/litro do meio. O autolisato obtido foi utilizado para a preparação do meio da fonte para a fermentação do substrato de melaço. EXEMPLO 8 Melaço de beterraba com uma concentração de sacarose de 46% foi diluído com água até uma concentração de sacarose de 18%, foi acidulado por ácido sulfurico a um pH de 5,5, e então foram adicionados o hidrolisado ácido da levedura em uma quantidade de 120 ml por litro (350 mg/litro do amino nitrogênio) e a biomassa promotora da levedura S. cerevisiae na quantidade de 5 g/litro. A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e em um pH de 5,5. A velocidade de fermentação foi de 3,4 1/ g*h, a concentração de etanol no final da fermentação foi de 8,7% em volume, a concentração de isopentanóis foi de 460 mg/litro, a concentração de isobutanol foi de 290 mg/litro, e o teor total de álcoois C3-C5 foi de 1,2% do volume de etanol.

Etanol, álcoois C3-C5 e outros componentes voláteis, foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta). Na pasta isenta de álcool (borra de destilaria) foram adicionados nitrogênio e sais minerais de fósforo e foi executado 0 cultivo aeróbico da levedura Candiãa tropicalis.

Como resultado do cultivo, foi obtida uma suspensão de levedura com uma concentração de biomassa de 15 g/litro. A levedura foi separada do líquido da cultura por filtragem, lavada com água e foi preparada uma suspensão de biomassa com um teor de substância seca de 6%. A hidrolise da suspensão foi executada na presença de HC1 4N a 100 0 C durante 12h. O teor de amino nitrogênio no hidrolisado obtido era de 3100 mg/litro, a quantidade de hidrolisado era de 240 mg/litro do meio. O hidrolisado ácido obtido foi utilizado para a preparação do meio da fonte para a fermentação do substrato de melaço. EXEMPLO 9 Madeira de abeto vermelho cortada (material de planta contendo celulose) foi tratada através de hidrolise ácida em uma temperatura de 180 0 C, uma concentração de ácido sulfúrico de 0,5%, uma relação entre a água e a madeira de 12:1, durante um tempo de 1,5 horas. O hidrolisado da madeira foi neutralizado com cal em um pH de 4,5, e foi separado de lignina e de resíduos de gesso. Foram adicionados ao substrato de carboidrato obtido, com uma concentração de açúcar de hexose de 3,2% e uma concentração de açúcar de pentose de 0,8%, superfosfato em uma quantidade de P2O5 de 120 mg/litro, 0 autolisato da levedura em uma quantidade de 40 ml/litro de substrato (120 g/litro de amino nitrogênio), e 5 g/litro da biomassa promotora de levedura S.cerevisiae. A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e um pH de 5,5. A velocidade de fermentação foi de 3,7 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 1,5% em volume, a concentração de que isopentanóis era de 170 mg/litro, a concentração de isobutanol era de 90 mg/litro, e 0 teor total de álcoois C3-C5 era de 2,1% do volume de etanol.

Etanol, álcoois C3-C5 e outros componentes voláteis foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta). Na pasta de destilaria isenta de álcool contendo pentose foram adicionados nitrogênio e sais minerais de fósforo e foi executado 0 cultivo aeróbico da levedura Candida tropicalis. Como resultado do cultivo, foi obtida uma suspensão de levedura com uma concentração de biomassa de 6 g/litro. A levedura foi separada do líquido da cultura por filtragem, lavada com água e foi preparada uma suspensão de biomassa com um teor de substância seca de 12%, A autólise da levedura foi executada tratando-se a suspensão no termostato a 48°C durante 36h. 0 teor de amino nitrogênio no autolisato obtido era de 7100 mg/litro, a quantidade de autolisato era de 50 ml/litro do meio. O autolisato obtido foi utilizado para a fermentação do hidrolisado de madeira. EXEMPLO 10 Madeira de abeto vermelho cortada (material de planta contendo celulose) foi tratada através de hidrolise ácida em uma temperatura de 180 0 C, uma concentração de ácido sulfúrico de 0,5%, uma relação entre a água e a madeira de 12:1, durante um tempo de 1,5 horas. O hidrolisado da madeira foi neutralizado com cal em um pH = 4,5, e separado de lignina e de resíduos de gesso. Foram adicionados ao substrato de carboidrato obtido, com uma concentração de açúcares de hexose e de pentose de 3,2% e de 0,8%, respectivamente: superfosfato em uma quantidade de P205 de 120 mg/litro, autolisato de levedura, purificado de amônia e asparaginas por métodos conhecidos de troca de íons, na quantidade de 40 ml/litro de substrato (120 mg/litro de amino nitrogênio), e uma biomassa promotora da levedura S. cerevisiae em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH = 6. A velocidade de fermentação era de 4,0 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação foi de 1,5% em volume, as concentrações de isopentanóis e isobutanol foram de 210 mg/litro e 120 mg/litro, respectivamente. O teor total de álcoois C3-C5 foi de 2,9% do volume de etanol.

Etanol, álcoois C3-C5 e outros componentes voláteis foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta). Na borra de destilaria isenta de álcool contendo pentose foram adicionados nitrogênio e sais minerais de fósforo e foi executado 0 cultivo aeróbico da levedura Candida tropicalis. Como resultado do cultivo, foi obtida uma suspensão de levedura com uma concentração de biomassa de 6 g/litro. A levedura foi separada do liquido da cultura por filtragem, lavada com água e foi preparada uma suspensão de biomassa com um teor de substância seca de 12%. A autólise da levedura foi executada deixando-se a suspensão em repouso em uma temperatura de 48 0 C durante 36h. O teor de amino nitrogênio no autolisato obtido era de 8000 mg/litro, a quantidade de autolisato obtida era de 50 ml/litro do meio. O aminoácido autolisato assim obtido foi tratado por troca de íons para extrair nitrogênio de amônia e asparaginas; e depois disso, a mistura de áminoácidos sem asparaginas e sem nitrogênio de amônia foi utilizada como nutrição de nitrogênio para a fermentação do hidrolisado de madeira.

EXEMPLOU

Madeira de abeto vermelho cortada (material de planta contendo celulose) foi utilizada em conjunto com a biomassa da levedura em uma relação de 50:1 e tratada através de hidrolise ácida em uma temperatura de 180 0 C, uma concentração de ácido sulfúrico de 0,5%, uma relação entre a água e a madeira de 12:1, durante um tempo de 1,5 horas. O hidrolisado foi então neutralizado com cal até um pH = 4,5, foi separado de lignina e de resíduos de gesso. Superfosfato foi adicionado ao substrato de carboidrato obtido, tendo uma concentração de açúcares de hexose e de pentose de 3,2% e de 0,8%, respectivamente, em uma quantidade de P2O5 = 120 mg/litro. O teor de amino nitrogênio no substrato obtido na hidrolise da proteína da levedura era de 130 mg/litro. A disseminação da biomassa da levedura S. cerevisiae foi então fornecida ao hidrolisado, na quantidade de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH = 5,5. A velocidade de fermentação era de 3,5 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação foi de 1,5% em volume, as concentrações de isopentanóis e de isobutanol foram de 140 mg/litro e 80 mg/litro, respectivamente. O teor total de álcoois C3-C5 foi de 1,8% do volume de etanol.

Etanol, álcoois C3-C5 e outros componentes voláteis, foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta). Na borra de destilaria isenta de álcool contendo pentose foram adicionados nitrogênio e sais minerais de fósforo e foi executado o cultivo aeróbico da levedura Candida tropicalis. Como resultado do cultivo, foi obtida uma suspensão de levedura com uma concentração de biomassa de 6 g/litro. A levedura foi separada do líquido da cultura por filtragem, lavada com água e secada. O rendimento da biomassa da levedura em termos de madeira consumida foi de 48 g/kg. A biomassa de levedura obtida foi utilizada para a hidrolise ácida da madeira. O dióxido de carbono obtido na biossíntese de álcoois foi misturado com oxigênio e foi direcionado para um gerador de gás. Lignina granulada obtida na hidrolise de madeira foi fornecida para o mesmo gerador, simultaneamente com a fonte de gás. Durante a granulação foi adicionada lignina com resina, obtida na pirólise de madeira, breu, e resíduos obtidos no processamento de terebentina, talóleo, óleos fusel e vegetal. O processo de produção de óxido de carbono foi executado em uma temperatura de 1000 - 1500 0 C. O óxido de carbono da matéria-prima biológica assim obtido foi misturado com hidrogênio, obtido pela eletrólise da água. Esta mistura de gás foi então utilizada para a síntese de álcoois superiores com base na reação de hidroformilação, e também para a produção de hidrocarbonetos e de compostos contendo oxigênio, pelo método Fisher-Tropsch. A obtenção de hidrocarbonetos pelo método Fisher-Tropsch foi executada como se segue. O gás de síntese obtido pelo método da invenção, com uma relação de componentes CO:H2 = 1:0,75 em uma temperatura de 190 - 230 0 C e uma pressão de 2 - 2,5 MPa foi direcionado através do reator cheio com um catalisador, composto do seguinte: 97% de Fc304 + 2,5% de AI2O3 + 0,5% de K20. O rendimento dos produtos por 1 metro cúbico era 0 seguinte: 0 líquido 140- 150 g + 0 gás 30-40 g, O gás era composto de hidrocarbonetos C1-C4; 0 líquido entrava em ebulição no intervalo de 30 - 400 0 C. 40 - 50% do líquido eram hidrocarbonetos que não continham oxigênio e 50 - 60% do líquido eram compostos contendo oxigênio, prevalecendo álcoois Cê e superiores. O processo também pode ser executado em uma temperatura de 180 - 220 0 C e a uma pressão de 2,5 - 3 MPa, na presença de um catalisador composto de Fe:Cu =10:1 promovido pelos óxidos de alumínio, cálcio, zinco, magnésio, manganês e agentes alcalinos. Estes parâmetros do processo permitem a utilização do gás de síntese obtido pelo método da invenção e tendo uma relação dos componentes CO:H2=l :1,25. Neste caso, o rendimento dos produtos por 1 metro cúbico é: o líquido 160-170 g + o gás 20-30 g. EXEMPLO 12 Melaço de beterraba tendo uma concentração de sacarose de 46% foi diluído com água até uma concentração de sacarose de 18%, foi acidulado por ácido sulfurico a um pH de 5,5, e então foram adicionados o hidrolisado ácido da levedura em uma quantidade de 120 ml por litro (360 mg/litro de amino nitrogênio) e a biomassa promotora da levedura S. cerevisiae na quantidade de 5 g/litro. A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e em um pH de 5,5. A velocidade de fermentação foi de 3,6 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação foi de 8,7% em volume; as concentrações de isopentanóis e de isobutanol foram de 1000 mg/litro e 490 mg/litro, respectivamente. O teor total de álcoois C3-C5 foi de 2,2% do volume de etanol.

Como resultado do cultivo, foi obtida uma suspensão de levedura com uma concentração de biomassa de 15 g/litro. A levedura foi separada do líquido da cultura por filtragem, lavada com água e tratada por autólise, e foi preparada uma suspensão de biomassa com um teor de substância seca de 6%. A

hidrolise da suspensão foi executada na presença de HC1 4N a 100 0 C durante 12h. O teor de amino nitrogênio no hidrolisado obtido era de 3100 mg/litro, o teor de nitrogênio de amônia era de 420 mg/litro, a quantidade de hidrolisado era de 240 mg/litro do meio. O hidrolisado ácido obtido foi tratado por troca de íons em um trocador catiônico para extrair o nitrogênio da amônia. A mistura obtida de aminoácidos isentos de asparaginas e nitrogênio de amônia, foi utilizada na preparação do meio da fonte para a fermentação do substrato de melaço, Os resíduos obtidos na hidrolise ácida da biomassa, extraídos após o cultivo da levedura, são misturados com uma quantidade extra de aminoácidos deixada após a preparação do meio da fonte para a fermentação do substrato de melaço, diluídos com líquido da cultura até uma concentração de 5 g/litro, e direcionados para o tanque de metano, contendo a bactéria Methanobacterium thermoautotropicum produtora de metano, para a produção de metano. A produção de metano na forma de biogás foi executada em condições anaeróbicas rígidas, A produtividade do tanque de metano era de 1 litro de metano por 2 litros de meio nutriente por 24h. O biogás assim obtido foi utilizado como uma base para a produção de gás de síntese. EXEMPLO 13 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma proporção de 1:3,5. A hidrolise enzimática do amido do grão foi feita utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH 6,5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido de grão), e no segundo estágio, a glicoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0,60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo de amido de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboídratos no substrato alcançou 16%. Foi adicionado ao substrato: superfosfato em uma quantidade produzindo um teor de P205 de 200 mg/litro, o aminoácido leucina na quantidade de 2000 mg/litro e o aminoácido valina na quantidade de 1500 mg/litro (teor de amino nitrogênio de 390 mg/litro). A biomassa promotora da levedura S. cerevisíae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e um pH = 6,0. A velocidade da fermentação foi de 3,5 1/ g*h, a concentração de etanol no final da fermentação foi de 8,8% em volume, a concentração de isopentanol foi de 1250 mg/litro, e a concentração de isobutanol foi de 910 mg/litro. O teor total de álcoois C4-C5 foi de 2,95% do volume de etanol. O etanol, os álcoois C3-C5 e outros componentes voláteis foram destilados do liquido da cultura após a fermentação (pasta). O dióxido de carbono obtido na biossíntese de álcoois foi misturado com o metano obtido em biossíntese e vapor de água, e direcionado para o reator para a produção do gás de síntese. A conversão da mistura da fonte foi executada na presença de um catalisador de Ni0-Al203 a 830 - 850 0 C. A mistura assim obtida tinha a seguinte composição: C02 - 4,8% em volume; CO - 24,7% em volume; H2 - 68,0% em volume; CH4 - 2,5% em volume. Então o gás convertido foi resfriado, comprimido a 5 MPa e foi direcionado para a síntese de metanol. A síntese de metanol foi executada a 5 MPa e em uma temperatura de 230 - 2600 C na presença de um catalisador de Cu0-Zn0-Al203 (Cr203). O metanol obtido do dióxido de carbono foi então direcionado para os processos para a produção de hidrocarbonetos superiores e compostos contendo oxigênio.

Em outro processo para a obtenção do gás de síntese foi utilizado, além do dióxido de carbono obtido em biossíntese, gases e resinas obtidas na pirólise de madeira, resíduos de furfural, terebentina, óleo fusel. O processo para a obtenção do gás de síntese foi executado em uma temperatura de 800 - 1100 0 C e a uma pressão de 0,1 - 3 MPa na presença de um catalisador de NiO suportado em A1203. Uma mistura do gás com a seguinte composição foi assim obtida: C02 - 4,2 - 4,6% em volume; CO - 41,5 - 32,7% em volume; H2 - 44,8 - 53,3% em volume; CH4 - 5,5 - 5,7% em volume; N2 - 3,3 - 4,7% em volume. Então o gás convertido foi resfriado e direcionado para a produção de hidrocarbonetos pelo método Fisher-Tropsch, O processo foi executado como se segue: O gás de síntese obtido pelo método da invenção e tendo uma relação de componentes CO:H2 = 1:1,1-1,7 a 220 - 330 0 C e a uma pressão de 2,3 - 2,5 MPa foi direcionado através do reator cheio com uma liga ferrosa promovida por um catalisador de óxidos (A1203, K20, MgO). O rendimento dos produtos por 1 metro cúbico foi de 170 - 180 g. O produto obtido era composto de olefinas e parafinas, a faixa de destilação do líquido era de 30 - 400 0 C, o líquido continha 96% de hidrocarbonetos não contendo oxigênio e 4% de compostos contendo oxigênio, 50% dos quais eram álcoois C4 e superiores. O processo também pode ser executado em uma temperatura de 170 - 200 0 C e a uma pressão de 0,1 - 1,0 MPa, na presença de um catalisador de cobalto-tório-magnésio. Estes parâmetros de processo permitem a utilização do gás de síntese obtido pelo método da invenção e tendo uma relação de componentes CO:H2 = 1:1,5, O rendimento dos produtos no processo é de 170 - 175 g por 1 metro cúbico. O produto obtido continha olefinas e parafinas, o líquido foi destilado num intervalo de 30 - 400 0 C, 99% do líquido eram hidrocarbonetos não contendo oxigênio e 1% de compostos contendo oxigênio, 70% dos quais eram álcoois Ci-Qo- Para a produção do gás de síntese foi utilizado, além do dióxido de carbono obtido em biossíntese, gás natural composto principalmente, de metano. A conversão da mistura da fonte é executada na presença de um catalisador de Ni0-Al203 a 830 - 850 0 C, Assim sendo, foi obtida uma mistura gasosa semelhante em composição ao gás de síntese obtido na conversão da matéria-prima biológica, isto é: C02- 4,5% em volume; CO - 22,9% em volume; H2 - 70,1% em volume; CH4 - 2,4% em volume; SO2+SO3 - 0,1% em volume. No entanto, a presença de óxidos de enxofre na mistura requer uma purificação adicional do gás de síntese antes que ele seja fornecido para o catalisador. Depois que os óxidos de enxofre foram extraídos da mistura gasosa, o gás convertido foi comprimido através de um compressor até 5 MPa e foi direcionado para a síntese de metanol. A síntese do metanol foi executada em uma pressão de 5 MPa e uma temperatura de 230 - 260 0 C, na presença do catalisador de Cu0-Zn0-Al203 (Cr203). O metanol obtido do dióxido de carbono bioquímico foi então direcionado para a síntese de hidrocarbonetos superiores e de compostos contendo oxigênio, incluindo também a eterificação de ácidos Cg-C24 insaturados e saturados obtidos na saponifícação de gorduras e extraídos de talóleo. EXEMPLO 14 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma relação de 1:3:5. A hidrolise enzimática do amido dos grãos foi feita utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH de 6,5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido do grão) e em um segundo estágio, a glicoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0, 60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo de grão, Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. A concentração de carboidratos no substrato, como resultado da hidrolise enzimática, era de 16%. Foram adicionados ao substrato: superfosfato na quantidade que produziu um teor de P205 de 200 mg/litro, o aminoácido leucina em uma quantidade de 1.000 mg/litro, o aminoácido isoleucina em uma quantidade de 1.000 mg/litro, e o aminoácido valina na quantidade de 1.500 mg/litro (teor de amino nitrogênio de 390 mg/litro). A biomassa promotora da levedura S. cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e em um pH de 6,0. A velocidade de fermentação foi de 3,5 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 8,8% em volume, a concentração de isopentanóis era de 1.290 mg/litro, e a concentração de isobutanol era de 910 mg/litro. O teor total de álcoois C4-C5 era de 3% do volume de etanol. O etanol, os álcoois C3-C5 e outros compostos voláteis foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta). O etanol foi separado dos álcoois C3-C5 e outros compostos voláteis e desidratado na presença de AI2O3 a 300 ± 100 0 C. O etileno assim obtido foi misturado com gás de síntese, proveniente do biogás e tendo uma relação CO:H2 = 1:1 e foi direcionado para 0 reator com um catalisador de cobalto-ródio. A temperatura no reator foi mantida a90±10°Cea pressão a 2 ± 1 MPa. O aldeído propiônico assim obtido no reator foi direcionado para 0 reator contendo 0 catalisador de Ni e foi hidrogenado a 150 ± 50 0 C e a uma pressão de 1- 2 MPa no álcool n-propílico, pelo hidrogênio obtido da biomassa, Além disso, 0 aldeído propiônico pode ser condensado no iso- hexeno aldeído, com a hidrogenação posterior em iso-hexanol, na presença do catalisador de Ni, por intermédio do hidrogênio obtido da biomassa.

Além disso 0 etileno foi também telomerizado com metanol a 150 ± 20 0 C e a uma pressão de 7 ± 3 MPa na presença de terc-butil peróxido, que foi utilizado para inicializar a reação, para obter uma mistura de compostos contendo oxigênio compreendendo principalmente álcoois C3-C12 de estrutura normal. EXEMPLO 15 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma relação de 1:3:5. A hidrolise enzimática do amido dos grãos foi feita utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH de 6,5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido do grão) e em um segundo estágio, a glicoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0, 60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. A concentração de carboidratos no substrato, como resultado da hidrolise enzimática, foi de 16%. Foram adicionados ao substrato: superfosfato na quantidade que produziu um teor de P2O5 de 200 mg/litro, e 0 aminoácido hidrolisado obtido na hidrolise enzimática da proteína da borra de destilaria na quantidade de 70 ml/litro (360 mg/litro de amino nitrogênio), A biomassa promotora da levedura S.

cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro, A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e em um pH de 6,0. A velocidade de fermentação foi de 3,5 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 8,8% em volume, a concentração de isopentanóis era de 260 mg/litro, e a concentração de isobutanol era de 140 mg/litro. O teor total de álcoois C3-C5 era de 0,8% do volume de etanol. O etanol, os álcoois C3-C5 e outros compostos voláteis, foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta).

Substâncias em suspensão da borra de destilaria, depois da extração do álcool, obtidas na fermentação de carboidratos produzidos na hidrolise do amido, foram condensadas com um teor de substância seca de 5 - 10%. Depois disso, foi executada a hidrolise enzimática das proteínas da borra de destilaria, depois da extração do álcool, utilizando no primeiro estágio a endopeptidase Pepsina 2000 FlP-U/g, EC 3.4.23.1 (pH = 2, 36 0 C; consumo de 0,5 g por 1 quilo de substância seca da borra de destilaria depois da extração do álcool) e no segundo estágio, a exopeptidase Aminopeptidase K EC 3.4.11 (pH = 8, 36 0 C, consumo de 0,1 g por 1 quilo de substância seca da borra de destilaria depois da extração do álcool). O aminoácido hidrolisado assim obtido, tendo uma concentração de amino nitrogênio de 2000 - 6.000 mg/litro foi utilizado como nutrição de nitrogênio para a levedura na fermentação de substratos de carboidratos.

Os álcoois propílico e isopropílico foram separados dos álcoois C2-C5 e outros compostos voláteis e desidratados com 0 catalisador A1203 a 300 ± 50 0 C. O propileno obtido na desidratação foi misturado com 0 gás de síntese, produzido do biogás e tendo uma relação CO:H2=l:l, e foi direcionado para o reator com o catalisador de cobalto-ródio. A temperatura no reator foi mantida a90±10°Cea uma pressão de 2 ± 1 MPa. Os aldeídos butílico e isobutílico obtidos no reator foram transferidos para o reator com o catalisador de Ni, onde estes foram hidrogenados em uma temperatura de 150 ± 50 0 C e a uma pressão de 1 - 2 MPa, utilizando o hidrogênio obtido da biomassa, em álcoois butílico e isobutílico.

Além disso, o aldeído butílico pode primeiramente ser condensado em aldeído iso-octano e hidrogenado com o catalisador de Ni pelo hidrogênio obtido da biomassa em iso-octanol.

Além disso, o propileno foi misturado com óxido de carbono, obtido do dióxido de carbono obtido no estágio de biossíntese de álcoois e água, na relação de 1:3:2, na presença de um catalisador complexo composto de pentacarbonil ferroso, água e trietilamina al00±10°Cea uma pressão de 1- 2 MPa, para obter o álcool n-butílico. EXEMPLO 16 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma relação de 1:3:5. A hidrolise enzimática do amido dos grãos foi feita utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH de 6,5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido do grão) e em um segundo estágio, a glicoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0, 60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. A concentração de carboidratos no substrato, como resultado da hidrolise enzimática, foi de 16%. Foram adicionados ao substrato: superfosfato, na quantidade que produziu um teor de P205 de 200 mg/litro, e o aminoácido hidrolisado, obtido na hidrolise enzimática da proteína da borra de destilaria na quantidade de 70 ml/litro (360 mg/litro de amino nitrogênio). A biomassa promotora da levedura S.

cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e em um pH de 6,0. A velocidade de fermentação foi de 3,5 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 8,8% em volume, a concentração de isopentanóis era de 240 mg/litro, e a concentração de isobutanol era de 140 mg/litro. O teor total de álcoois C3-C5 era de 0,65% do volume de etanol. O etanol, os álcoois C3-C5 e outros compostos voláteis, foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta).

Substâncias em suspensão da borra de destilaria, depois da extração do álcool, obtidas na fermentação de carboidratos produzidos na hidrolise do amido, foram condensadas com um teor de substância seca de 5 - 10%. Foi adicionado ácido sulfurico em uma quantidade que produziu uma concentração de 0,2% de H2SO4. Depois disso, foi executada a hidrolise ácida de proteínas da borra de destilaria depois da extração do álcool, a 90 0 C. O aminoácido hidrolisado assim obtido, tendo uma concentração de amino nitrogênio de 2000 - 6.000 mg/litro, foi utilizado como nutrição de nitrogênio para a levedura na fermentação dos substratos de carboidratos.

Uma mistura de álcoois butílicos foi separada dos álcoois C2- C5 e outros componentes voláteis e desidratada na presença de um catalisador de A1203 a 250 ± 50 0 C. O isobutileno obtido na desidratação foi misturado com gás de síntese obtido do biogás e tendo uma relação CO:H2 = 1:1 e foi direcionado para 0 reator com 0 catalisador de cobalto. A temperatura no reator foi mantida a 160 ± 20 0 C e a uma pressão de 30 ± 10 MPa. A mistura de aldeídos amílicos assim obtida foi direcionada para 0 reator com 0 catalisador de Ni e foi hidrogenada a 150 ± 50 0 C e a uma pressão de 1-2 MPa pelo hidrogênio produzido de biomassa, para obter uma mistura de álcoois amilicos.

Além disso, os aldeídos amilicos podem primeiramente ser condensados em aldeídos isodecênicos, os quais são então hidrogenados em isodecanóis, na presença do catalisador de Ni, utilizando 0 hidrogênio produzido de biomassa. EXEMPLO 17 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma relação de 1:3:5. A hidrolise enzimática do amido dos grãos foi feita utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH de 6,5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido do grão) e em um segundo estágio, a glicoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0, 60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo o ou do amido do grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. A concentração de carboidratos no substrato, como resultado da hidrolise enzimática, foi de 16%.

Foram adicionados ao substrato superfosfato na quantidade que produziu um teor de P205 de 200 mg/litro, e o aminoácido hidrolisado obtido na hidrolise enzimática da proteína da borra de destilaria purificada de amônia e asparaginas por métodos conhecidos de troca de íons, na quantidade de 100 ml/litro (400 mg/litro de amino nitrogênio). A biomassa promotora da levedura S. cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada em uma temperatura de 38 0 C e em um pH de 6,0. A velocidade de fermentação foi de 3,6 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 8,7% em volume, a concentração de isopentanóis era de 920 mg/litro, e a concentração de isobutanol era de 480 mg/litro. O teor total de álcoois C3-C5 alcançou 2,3% do volume de etanol. O etanol, os álcoois C3-C5 e outros compostos voláteis, foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta).

Substâncias em suspensão da borra de destilaria, depois da extração do álcool, obtidas na fermentação de carboidratos obtidos na hidrolise do amido, foram condensadas com um teor de substância seca de 5 - 10%. Depois disso, foi executada a hidrolise enzimática das proteínas da borra de destilaria, depois da extração do álcool, utilizando no primeiro estágio a endopeptidase Papaína 30000USP-U/g, EC 3.4.22.2 (pH = 5,5, 60 0 C; consumo de 0,1 g por 1 quilo de substância seca da borra de destilaria depois da extração do álcool) e no segundo estágio, a exopeptidase Carboxipeptidase A EC 3.4.17.1 (pH = 7,5,30 0 C, consumo de 0,25 g por 1 quilo de substância seca da borra de destilaria depois da extração do álcool). O aminoácido hidrolisado assim obtido tendo uma concentração de amino nitrogênio de 2000 - 6.000 mg/litro foi tratado por troca de ions para extrair o nitrogênio da amônia e as asparaginas; depois disso, a mistura de aminoácidos isenta de asparaginas e de nitrogênio de amônia foi utilizada como nutrição de nitrogênio para a levedura na fermentação de substratos de carboidratos. A mistura de álcoois amilicos foi separada dos álcoois C2-C5 e outros componentes voláteis e foi desidratada em uma temperatura de 250 ± 50 0 C na presença do catalisador de A1203. A mistura de pentenos obtida na desidratação foi misturada com gás de síntese obtido do biogás e tendo uma relação de CO:H2=l:l e foi direcionada para 0 reator com 0 catalisador de cobalto-ródio. A temperatura no reator foi mantida a 90 ± 10 0 C e na pressão de 2 ± 1 MPa. Os hexil aldeídos assim obtidos no reator foram direcionados para 0 reator com 0 catalisador de Ni e foram hidrogenados al50±50°Cea uma pressão de 1- 2 MPa, utilizando 0 hidrogênio produzido da biomassa, para obter uma mistura de hexil álcoois.

Além disso, os hexil aldeídos podem primeiramente ser condensados em aldeídos isododecenos, com a hidrogenação posterior para isododecanóis, na presença do catalisador de Ni, utilizando 0 hidrogênio produzido da biomassa. EXEMPLO 18 Melaço de açúcar de cana com uma concentração de sacarose de 46% foi diluído com água até uma concentração de sacarose de 18%, foi acidulado por ácido sulfurico até um pH de 5,5, com a adição posterior do aminoácido hidrolisado, obtido na hidrolise ácida de proteínas da borra de destilaria isenta de álcool, purificada de amônio e de asparaginas pelos métodos conhecidos de troca de íons, na quantidade de 90 ml/litro (370 mg/litro de amino nitrogênio) e a biomassa promotora da levedura S. cerevisiae na quantidade de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH de 5,5. A velocidade da fermentação era de 4,0 1/ g*h, a concentração dos álcoois C2-C5 no final da fermentação era de 8,95% em volume, incluindo 0,2% em volume de álcoois C3-C5, 0 que totaliza 2,2% do volume de etanol.

Os álcoois C2-C5 foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta).

Substâncias em suspensão da borra de destilaria, isentas de álcool, obtidas na fermentação de carboidratos obtidos na hidrolise do amido, foram condensadas com um teor de substância seca de 5 - 10%. Foi adicionado ácido clorídrico em uma quantidade que produziu uma concentração de 0,5% de HC1. Foi executada a hidrolise ácida de proteínas da borra de destilaria depois da extração do álcool, a 40 0 C. O aminoácido hidrolisado assim obtido tendo uma concentração de amino nitrogênio de 2000 - 6,000 mg/litro foi tratado por troca de íons para extrair 0 nitrogênio da amônia e as asparaginas; depois disso, a mistura de aminoácidos isenta de asparaginas e nitrogênio de amônia foi utilizada como nutrição de nitrogênio para a levedura na fermentação dos substratos de carboidratos. A mistura de álcoois C2-C5 obtida na fermentação de melaço é desidratada na presença de um catalisador de A1203 a 300 ± 100 0 C. A mistura de hidrocarbonetos C2-C5 insaturados obtida na desidratação foi misturada com gás de síntese obtido do biogás e tendo uma relação CO:H2=l:l e foi direcionada para 0 reator com 0 catalisador de cobalto-ródio, A temperatura no reator foi mantida a90±10°Cea uma pressão de 2 ± 1 MPa. Foi obtida uma mistura de aldeídos C3-C6 na reação de hidroformilação. O aldeído propiônico foi então extraído da mistura de aldeídos C3-C6 e foi hidrogenado a 150 ± 50 0 C e a uma pressão de 1- 2 MPa em n-propanol, na presença do catalisador de Ni, por intermédio do nitrogênio de origem renovável. O propanol é retomado para o estágio de desidratação dos álcoois C2-C5. A mistura de aldeídos C4-C6 foi primeiramente condensada com a mistura de aldeídos C8-Ci2 insaturados, a qual foi então hidrogenada na presença do catalisador de Ni na mistura de álcoois C6-C12 saturados através do hidrogênio obtido da matéria-prima renovável. Os álcoois C8 são extraídos da mistura de álcoois C8-Ci2 e são desidratados a 250 ± 50 0 C na presença de AI2O3 em iso-octano, seguido pela hidrogenação em uma mistura de iso- octano, pelo hidrogênio obtido da matéria-prima renovável.

Além disso, 0 total da mistura de aldeídos Q-CA, obtida na reação de hidroformilação, pode primeiramente ser condensada em uma mistura de aldeídos C6-C12 insaturados, que são então hidrogenados com 0 catalisador de Ni pelo hidrogênio de origem renovável, na mistura de álcoois C(5-Ci2 saturados de estrutura iso.

Os álcoois C6-C12 saturados podem então ser desidratados com A1203 em uma temperatura de 250 ± 50 0 C em uma mistura de hidrocarbonetos C6-C12 insaturados. Os hidrocarbonetos C6-C]2 insaturados obtidos na desidratação com 0 catalisador de Ni pelo H2 de origem renovável, são hidrogenados em uma mistura de hidrocarbonetos C6-Ci2 saturados de estrutura iso.

Além disso, na presença de um catalisador (halogenetos metálicos) a 20 -100 0 C ou a 200 ± 50 0 C os hidrocarbonetos C6-Ci2 saturados sem 0 catalisador podem ser condensados com os aldeídos C1-C3 em uma mistura de álcoois C7-Q5 insaturados, cujos álcoois são então hidrogenados na presença do catalisador de Ni pelo hidrogênio renovável em uma mistura de álcoois C6-C]2 saturados de estrutura iso. EXEMPLO 19 Melaço de beterraba com uma concentração de sacarose de 46% foi diluído com água até uma concentração de sacarose de 18%, foi acidulado por ácido sulfurico até um pH de 5,5, e então foram adicionados a levedura de álcool hidrolisado, em uma quantidade de 50 ml/litro (350 mg/litro de amino nitrogênio) e a biomassa promotora da levedura S. cerevisiae na quantidade de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH de 5,5. A velocidade da fermentação era de 4,0 l/g*h, a concentração dos álcoois C2-C5 no final da fermentação era de 8,85% em volume, incluindo 0,1% de álcoois C3-C5, 0 que representa 1,1% do volume de etanol.

Os álcoois C2-C5 foram destilados a partir do líquido de cultura após a fermentação (pasta). A mistura de álcoois C2-C5 obtida na fermentação de melaço foi desidratada com 0 catalisador de A1203 a 300 ± 1000 C. A mistura de hidrocarbonetos C2-C5 insaturados obtida na desidratação foi misturada com gás de síntese obtido de biogás e tendo uma relação CO:H2=l:l e foi direcionada para 0 reator com 0 catalisador de cobalto-ródio. A temperatura no reator foi mantida a 90 ± 10 0 C na pressão de 2 ± 1 MPa. Na reação de hidroformilação foi obtida uma mistura de aldeídos ¢3-(%. O aldeído propiônico é extraído da mistura de aldeídos C3-C6 e é hidrogenado a 150 ± 50 0 C e a uma pressão de 1- 2 MPa em propanol, na presença do catalisador de Ni, através do H2 de origem renovável. O propanol é retomado para 0 estágio de desidratação dos álcoois C2-C5. O N-butil aldeído é extraído da referida mistura de aldeídos e é condensado a 2-etil hexinal, que é então hidrogenado com 0 catalisador de Ni pelo hidrogênio de origem renovável em 2-etil-hexanol.

Além disso, os aldeídos C5 de estrutura iso podem ser extraídos da mistura de aldeídos C4-C6 e convertidos nos amilenos correspondentes, que em interação com 0 metanol formam os isoamilmetil ésteres. A mistura restante de aldeídos C4-Q é condensada em aldeídos Cg- C12 insaturados de estrutura iso, os quais são então hidrogenados na presença do catalisador de Ni pelo hidrogênio de origem renovável em uma mistura de álcoois Cg-Ci2. Os álcoois C8-C]2 assim obtidos podem ser desidratados com A1203 e então hidrogenados na presença do catalisador de Ni a 250 ± 50 0 C pelo hidrogênio de origem renovável nos hidrocarbonetos Cg-Ci2 saturados correspondentes, de estrutura iso. EXEMPLO 20 Grãos de trigo esmagados foram misturados com uma relação de 1:10 em peso com água, foram aquecidos até 80 0 C e mantidos nesta temperatura durante 10 minutos, após o que a temperatura foi elevada para 100 0 C e a mistura foi deixada em repouso por mais 30 minutos. O substrato assim preparado foi direcionado para esterilização em uma autoclave a 150 0 C durante 60 minutos, após o que o substrato foi resfriado a 37 0 C. Como resultado do cozimento em excesso da farinha, a concentração de amido no substrato alcançou cerca de 6%. Foram adicionados ao substrato: o aminoácido leucina em uma quantidade de 750 mg/litro e o aminoácido valina na quantidade de 560 mg/litro (teor de amino nitrogênio de 150 mg/litro). A biomassa promotora da levedura Closíridium acetobutylicum foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 37 0 C e em um pH igual a 5,5. A velocidade de fermentação era de 3,5 l/g*h, a concentração de álcoois no final da fermentação era de 1,85% em volume, incluindo 0,22% de etanol em volume, 0,01% em volume de isopropanol, 0,03% em volume de isobutanol, 1,54% em volume de n-butanol, e 0,05% em volume de isopentanol, e a concentração de acetona no final da fermentação era de 0,9% em volume. A mistura de álcoois C2-C5 e acetona obtida na fermentação do amido foi desidratada, depois da separação da acetona, com o catalisador de AI2O3 a 300 ± 100 0 C. A mistura de hidrocarbonetos C2-C5 insaturados obtida na desidratação foi misturada com gás de síntese, proveniente do biogás e tendo uma relação de CO:H2™l: 1, e foi direcionada para 0 reator com 0 catalisador de cobalto-ródio. A temperatura no reator foi mantida a 90 ± 10 0 C e a pressão em 2 ± 1 MPa.

Uma mistura de aldeídos C3-C6 é obtida na reação de hidroformilação. A mistura de aldeídos C3-C6 com a acetona adicionada é hidrogenada a 150 ± 50 0 C e a uma pressão de 5 ± 1 MPa com 0 catalisador de Ni pelo hidrogênio obtido na fermentação, na mistura dos álcoois C3-C6 correspondentes. Os álcoois C3-C4 são extraídos da referida mistura e retomados para 0 estágio de desidratação.

Os álcoois C5-C6 restantes, tendo uma estrutura iso, são desidratados nos hidrocarbonetos insaturados correspondentes e, depois de interação com metanol, são convertidos em isoamilmetil e isoamilcaprilmetil éteres. Onde 0 metanol utilizado no processo é obtido do dióxido de carbono obtido no estágio de fermentação e do biogás obtido no processamento do resíduo da fermentação.

Os álcoois C5-C6 restantes de estrutura normal foram desidratados nos éteres C10-C12 correspondentes. EXEMPLO 21 Grãos de milho esmagados foram misturados com água e aquecidos a 80 0 C em uma relação de 1:10 em peso e mantidos nesta temperatura durante 10 minutos, após 0 que a temperatura foi elevada para 100 0 C e a mistura foi deixada em repouso durante 30 minutos. O substrato assim preparado é direcionado para a esterilização em autoclave a 150 0 C, durante 60 minutos, após 0 que 0 substrato é resfriado para 38 0 C. Como resultado do cozimento em excesso da farinha, a concentração de amido no substrato alcançou cerca de 6%. Foram adicionados ao substrato 0 hidrolisado ácido da levedura, depois da extração de amônia por métodos conhecidos de troca de íons, na quantidade de 120 ml/litro (360 mg/litro de amino nitrogênio). A biomassa promotora da levedura Clostridium butylkum e Clostridium acetobutylicum (1:4) foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 37 0 C e em um pH igual 5,5. A velocidade de fermentação era de 4,0 l/g*h, a concentração de álcoois no final da fermentação era de 2,0% em volume, incluindo 0,22% em volume de etanol, 0,15% em volume de isopropanol, 0,02% em volume de isobutanol, 1,58% em volume de n-butanol, 0,03% em volume de isopentanol, e a concentração de acetona no final da fermentação era de 0,95% em volume. A mistura de álcoois C2-C5 e acetona obtida na fermentação do amido é, depois da separação de acetona, desidratada com o catalisador de AI2O3 a 300 ± 100 0 C. A mistura de hidrocarbonetos C2-C5 insaturados obtida na desidratação é misturada com gás de síntese, proveniente do biogás e tendo uma relação de CO:H2=l:l, e é direcionada para 0 reator com 0 catalisador de cobalto modificado pelos compostos de fósforo. A temperatura no reator é mantida a 175 ± 25 0 C e em uma pressão de 7,5 ± 2,5 MPa.

Na reação de hidroformilação é obtida uma mistura de aldeídos C3-C6. Os aldeídos C4 e C5 de estrutura normal são separados da referida mistura. Os aldeídos C3-C6 restantes com a acetona adicionada são hidrogenados a 150 ± 50 0 C e em uma pressão de 5 ± 1 MPa, na presença do catalisador de Ni, pelo hidrogênio obtido na fermentação na mistura dos álcoois C3-C6 correspondentes. Os álcoois Cs-Q, são extraídos da referida mistura; estes são álcoois de estrutura iso.

Estes álcoois são desidratados dos hidrocarbonetos insaturados correspondentes e, depois de interação com metanol, são convertidos em isoamilmetil e isoamilcaprilmetil éteres. O metanol utilizado no processo é obtido de dióxido de carbono obtido no estágio de fermentação e 0 biogás é obtido no processamento do resíduo da fermentação.

Os aldeídos C4-C5 de estrutura normal são condensados em aldeídos Cg-C10 insaturados, os quais são então hidrogenados a 150 ± 50 0 C e a uma pressão de 1-2 MPa na presença do catalisador de Ni, pelo hidrogênio obtido na fermentação, em álcoois Cg-Cjo saturados. EXEMPLO 22 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma relação de 1:3:5. A hidrolise enzimática do amido dos grãos foi feita utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH de 6,5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido do grão) e em um segundo estágio, a glicoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0, 60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo do amido do grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato foi de 16%.

Foram adicionados ao substrato superfosfato, em uma quantidade que produziu um teor de P205 de 200 mg/litro, o aminoácido leucina em uma quantidade de 2.000 mg/litro e o aminoácido valina em uma quantidade de 1.500 mg/litro (teor de amino nitrogênio de 390 mg/litro ). A biomassa promotora da levedura S. cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH de 6,0. A velocidade de fermentação foi de 3,5 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 8,8% em volume, a concentração de isopentanol era de 1250 mg/litro, e a concentração de isobutanol era de 910 mg/litro. O teor total de álcoois C4-C5 era de 2,95% do volume de etanol.

Os álcoois C2-C5 foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta). A mistura de álcoois C2-C5, obtida na fermentação de amido, foi oxidada na presença de catalisador de prata e em uma temperatura de 450 - 550 0 C, por uma mistura de oxigênio e dióxido de carbono, obtida na biossíntese de álcoois C2-C5, para obter uma mistura de aldeídos C2-C5. Os aldeídos C2-C5 obtidos na oxidação foram condensados em aldeídos C4-C15 insaturados, os quais foram hidrogenados na presença de catalisador de cobre em uma mistura de aldeídos C4-C15 saturados. Os aldeídos C4-C5 foram extraídos da referida mistura e retomados para 0 estágio de condensação, e os aldeídos C0-C15 foram utilizados para a extração de aldeídos individuais ou hidrogenados na presença de catalisador de Ni em uma mistura de álcoois Q- C15 saturados. Os últimos podem, por intermédio de desidratação e hidrogenação, ser convertidos na mistura de hidrocarbonetos saturados. Além disso, tanto os aldeídos C6-Ci5 saturados como os insaturados, podem ser oxidados nos ácidos correspondentes. Para a oxidação de aldeídos em ácidos graxos, foi utilizado dióxido de carbono do processo de biossíntese. A oxidação de aldeídos em ácidos graxos foi executada na presença de catalisador de acetato de manganês na fase líquida a 50 - 150 0 C e a uma pressão de 0,05 MPa ou em uma fase gasosa a 150 - 250 0 C e a uma pressão de 0,5 MPa. Ao contrário dos métodos conhecidos, foram adicionados à oxidação uma mistura de gás-vapor de aldeídos e dióxido de carbono aquecida a 50 - 150 0 C. A utilização da referida mistura apresenta uma possibilidade de uso do oxigênio ou de uma mistura de oxigênio com dióxido de carbono, para a oxidação. EXEMPLO 23 Abeto vermelho cortado (material de planta contendo celulose) foi tratado por hidrolise ácida a 180 0 C, uma concentração de ácido sulfurico de 0,5%, uma relação entre a água e a madeira de 12:1, durante l,5h. O hidrolisado de madeira foi neutralizado com cal até um pH = 4,5 e foi separado de resíduos de lignina e gesso. Foram adicionados ao substrato de carboidrato assim obtido, tendo uma concentração de açúcar e de hexose de 3,2% e uma concentração de açúcar de pentose de 0,8%, superfosfato em uma quantidade de P2O5 de 120 mg/litro, 0 autolisato de levedura, purificado previamente de amônia e asparaginas por métodos conhecidos de troca de íons, em uma quantidade de 45 ml/litro do substrato (135 mg/litro de amino nitrogênio), e 5 g/litro da biomassa promotora de levedura S. cerevisiae. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH = 6. A velocidade de fermentação era de 4,0 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 1,5% em volume, a concentração de isopentanóis era de 210 mg/litro, a concentração de isobutanol era de 130 mg/litro, e 0 teor total de álcoois C3-C5 era de 2,95% do volume de etanol.

Os álcoois C2-C5 foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta). A mistura de álcoois C2-C5 obtida na fermentação de açúcares de hexose foi oxidada a 450 - 550 0 C na presença de um catalisador de prata, através da mistura de oxigênio e dióxido de carbono obtido na biossíntese de álcoois C2-C5, para obter uma mistura de aldeídos C2-C5. Os aldeídos C2-C5 obtidos na oxidação são condensados na presença de uma solução a 0,5% de hidróxido de sódio a 0 0 C com furfural. A mistura de aldeídos insaturados obtida é então hidrogenada na presença de catalisador de cobre-cromo a 100 ± 50 0 C 0 C e em uma pressão de 0,1 - 5 MPa, em uma mistura de álcoois contendo furila. Os últimos são posteriormente hidrogenados em uma temperatura de 100 ± 50 0 e a uma pressão de 5 - 10 MPa, na presença de um catalisador de níquel, em uma mistura de álcoois saturados contendo ciclos de tetraidrofurano. EXEMPLO 24 Batatas cortadas foram misturadas com água em uma relação de 1:1. A hidrolise enzimática do amido da batata foi feita utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH de 6,5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido de batata) e no segundo estágio, a glicoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0, 60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo do amido de batata). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato alcançou 8,0%. Foram adicionados ao substrato: superfosfato em uma quantidade que produziu um teor de P205 = 200 mg/litro, 0 aminoácido leucina em uma quantidade de 1.000 mg/litro e 0 aminoácido valina em uma quantidade de 750 mg/litro (teor de amino nitrogênio de 195 mg/litro). A biomassa promotora da levedura S. cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH de 6,0. A velocidade de fermentação foi de 4,0 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 4,3% em volume, a concentração de isopentanóis era de 630 mg/litro, e a concentração de isobutanol era de 460 mg/litro. O teor total de álcoois C4-C5 era de 3,0% do volume de etanol.

Os álcoois C2-C5 foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta). A mistura de álcoois C2-C5 obtida na fermentação foi desidratada a 300 ± 100° C na presença de um catalisador de AI2O3. A mistura de hidrocarbonetos C2-C5 insaturados obtida na desidratação é misturada com gás de síntese, proveniente de biogás e tendo uma relação CO:H2=l:l, e então foi direcionada para 0 reator contendo 0 catalisador de cobalto modificado pelos compostos de fósforo. A temperatura no reator é de 175 ± 25 0 C e a uma pressão de 7,5 ± 2,5 MPa. Como resultado da reação de hidroformilação, é obtida uma mistura de aldeídos CrQ. A mistura de aldeídos C3-C6 é hidrogenada na presença do catalisador de Ni pelo hidrogênio produzido de matéria-prima renovável, em uma mistura de álcoois C3-C6, que então são retomados de volta para 0 estágio de desidratação. O processo é repetido até que os aldeídos apareçam na mistura de aldeídos. Depois que os aldeídos Cg aparecem na mistura de aldeídos, 0 processo pode ser executado em duas rotas. Na primeira rota os aldeídos Cg são extraídos e condensados em aldeídos C|6 insaturados e então são hidrogenados a álcoois Cie saturados, os quais, se for necessário, são adicionalmente processados em hidrocarbonetos C]6 saturados. Na segunda rota, os aldeídos Cg extraídos podem ser hidrogenados diretamente na presença do catalisador de Ni pelo hidrogênio renovável, em uma mistura de álcoois Cs, que então são convertidos na mistura de hidrocarbonetos Cg. EXEMPLO 25 Batatas cortadas foram misturadas com água em uma relação de 1:1. A hidrolise enzimática do amido da batata foi feita utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH de 6,5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido de batata) e no segundo estágio, a glicoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0, 60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo do amido de batata). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato alcançou 8,0%. Foram adicionados ao substrato: superfosfato em uma quantidade que produziu um teor de P205 = 200 mg/litro, e o hidrolisado ácido da levedura, tratado pela troca de íons para a remoção de asparagina e dos sais de amônio, na quantidade de 130 ml/litro (390 mg/litro de amino nitrogênio). A biomassa promotora da levedura S.

cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH = 6,0. A velocidade de fermentação foi de 4,0 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 4,4% em volume, a concentração de isopentanol era de 560 mg/litro, e a concentração de isobutanol era de 340 mg/litro. O teor total de álcoois C3-C5 alcançou 2,65% do volume de etanol.

Os álcoois C2-C5 foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta). A mistura de álcoois C2-C5 obtida na fermentação foi desidratada a 300 ± 100° C na presença de um catalisador de AI2O3. A mistura de hidrocarbonetos C2-C5 insaturados obtida na desidratação foi misturada com gás de síntese, proveniente de biogás e tendo uma relação CO:H2=l:l, e foi direcionada para 0 reator contendo 0 catalisador de cobalto modificado pelos compostos de fósforo. A temperatura no reator era de 175 ± 25 0 C e a pressão 7,5 ± 2,5 MPa. Como resultado da reação de hidroformilação, foi obtida uma mistura de aldeídos C3-C6. A mistura de aldeídos C3-C0 foi hidrogenada na presença do catalisador de Ni pelo hidrogênio produzido de matéria-prima renovável em uma mistura de álcoois C3“C(5, que então foram retomados de volta para 0 estágio de desidratação. O processo foi repetido até que os aldeídos Cb apareceram na mistura de aldeídos. Depois disso os aldeídos Cg foram condensados em aldeídos Cie insaturados e então foram hidrogenados em álcoois Q6 saturados. Os últimos foram oxidados a 200 - 300 0 C na presença de catalisador de prata, pela mistura de oxigênio e dióxido de carbono obtida na biossíntese de álcoois CyC5, para obter uma mistura de ácidos insaturados. A mistura obtida de ácidos C16 insaturados foi esterificada por metanol, na presença de catalisador ácido, em uma mistura de metil ésteres de ácidos Cie insaturados. Os metil ésteres de ácidos Cy insaturados foram posteriormente hidrogenados em uma temperatura de 125 - 200 0 C por intermédio de hidrogênio renovável na presença de catalisador de Ni ou de Cu, em uma mistura de metil ésteres de ácidos Cie saturados. EXEMPLO 26 Melaço de beterraba com uma concentração de sacarose de 46% foi diluído com água até uma concentração de sacarose de 18%, e foi acidulado por ácido sulfúrico até um pH de 5,5. Então foi adicionado o seguinte: hidrolisado ácido de levedura, que tinha sido purificado de asparagina e de sais de amÔnio por troca de íons, na quantidade de 120 ml/litro (360 mg/litro de amino nitrogênio), e a biomassa promotora da levedura S. cerevisiae na quantidade de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH = 5,5. A velocidade da fermentação era de 3,6 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 8,7% em volume, a concentração de isopentanóis era de 1.000 mg/litro, a de isobutanol 490 mg/litro, e o teor total de álcoois C3-C5 alcançou 2,2% do volume de etanol.

Os álcoois C2-C5 foram destilados a partir do líquido da cultura após a fermentação (pasta). A mistura de álcoois C2-C5 obtida na fermentação de melaço foi desidratada com 0 catalisador de A1203 a 300 ± 1000 C. A mistura de hidrocarbonetos C2-C5 insaturados obtida na desidratação foi misturada com gás de síntese obtido de biogás e tendo uma relação CO:H2=l:l e foi direcionada para 0 reator com 0 catalisador de cobalto-ródio. A temperatura no reator foi mantida a 90 ± 100 C e na pressão de 2 ± 1 MPa. Como resultado da reação de hidroformilação foi obtida uma mistura de aldeídos C3-Q. O aldeído propiônico foi extraído da mistura de aldeídos C3-Cs e foi hidrogenado em propanol, na presença do catalisador de Ni, através do H2 de origem renovável. O propanol é então retomado para 0 estágio de desidratação dos álcoois C2-C5. A mistura de aldeídos C4-C6 é primeiramente condensada em uma mistura de aldeídos Cs-Ci2 insaturados, os quais então são hidrogenados por hidrogênio renovável na presença do catalisador de Ni em uma mistura de álcoois Cg-Ci2 saturados. Os álcoois Cg são extraídos da mistura de álcoois Cg-Ci2 e então são desidratados na presença de A1203 em uma temperatura de 200 ± 25 0 C em iso-octanos, os quais são então hidrogenados pelo hidrogênio renovável, na presença de catalisador de Ni, em uma mistura de iso-octanos.

Além disso, a mistura inteira de aldeídos C3-C6 obtida na reação de hidroformilação é primeiramente condensada em uma mistura de aldeídos C6-Ci2 insaturados, que são então hidrogenados pelo hidrogênio renovável, na presença do catalisador de Ni, em uma mistura de álcoois C6- Ci2 saturados de estrutura iso. Os álcoois Q-C)2 saturados são então desidratados na presença de A1203 a 250 ± 50 0 C em uma mistura de hidrocarbonetos C6-C]2 insaturados. Os hidrocarbonetos Ce-Ci2 insaturados, obtidos na desidratação, são misturados com metanol, obtido de dióxido de carbono obtido na biossíntese dos álcoois C2-C5, e processados a 200 ± 100 0 C em uma pressão de 0,1 ± 10 kPa pelo óxido de carbono obtido de dióxido de carbono obtido na biossíntese dos álcoois C2-C5, na presença de carbonila ferrosa, de níquel, cobalto, ou ródio, promovidos pelos derivados de halogênio. Assim são obtidos os metil ésteres Cõ~Ci2 de ácido saturados. EXEMPLO 27 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma relação de 1:3:1. A hidrolise enzimática do amido de trigo foi feita utilizando- se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH de 6,5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido de grão) e no segundo estágio, a glucoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0, 60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo do amido de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato alcançou 16%. Foram adicionados ao substrato, hidrogeno sulfíto de sódio em uma quantidade que produziu um teor de NaHS03 de 3-4%, superfosfato, em uma quantidade que produziu um teor de P205 de 200 mg/litro, o aminoácido leucina em uma quantidade de 2.000 mg/litro, e o aminoácido valina na quantidade de 1.500 mg/litro (teor de amino nitrogênio de 390 mg/litro). A biomassa promotora da levedura S.

cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH = 6,0. A velocidade de fermentação foi de 3,5 l/g*h, a concentração de glicerina no final da fermentação era de 3,0% em volume, a concentração de etanol era de 4,4% em volume, a concentração de acetaldeído era de 2,2% em volume, a concentração de isopentanóis era de 0,15% em volume, e a concentração de isobutanol era de 0,11% em volume.

Os álcoois C2-C5 foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta). Estes álcoois podem ser processados em hidrocarbonetos superiores, conforme descrito nos exemplos mencionados anteriormente.

Glicerina e acetaldeído foram posteriormente extraídos do líquido da cultura após a fermentação (pasta) e acetalizados a 0-50 0 C e em uma pressão de 0,1 - 0,5 MPa, na presença de ácido clorídrico ou de cloreto de zinco como um catalisador, para obter glicerinacetal acetaldeído (2-metil-4-oximetil-l,3- dioxano). O 1,2-glicerinacetal acetaldeído pode ser utilizado como um componente para combustíveis de motor. EXEMPLO 28 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma relação de 1:3:5. A hidrolise enzimática do amido de trigo foi feita utilizando- se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH de 6,5, 90°C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido de grão) e no segundo estágio, a glucoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0, 60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo do amido de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hídrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato alcançou 16%. Foram adicionados ao substrato, hidrogeno sulfito de sódio em uma quantidade que produziu um teor de NaHS03 de 3-4%, superfosfato em uma quantidade que produziu um teor de P2Oí de 200 mg/litro, e o aminoácido hidrolisado, obtido na hídrolise enzimática de proteínas da borra de destilaria isenta de álcool, que foi previamente purificado de amônia e asparaginas por métodos conhecidos de troca de íons, em uma quantidade de 100 ml/litro (400 mg/litro de amino nitrogênio). A biomassa promotora da levedura S. cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH = 6,0. A velocidade de fermentação foi de 3,5 l/g*h, a concentração de glicerina no final da fermentação era de 3,1% em volume, a concentração de etanol era de 4,5% em volume, a concentração de acetaldeído era de 2,4% em volume, a concentração de isopentanóis era de 0,12% em volume, e a concentração de isobutanol era de 0,06% em volume.

Os álcoois C2-C5 foram destilados e 0 acetaldeído foi extraído do líquido da cultura após a fermentação (pasta). Depois disso, a glicerina foi extraída do líquido da cultura após a fermentação (pasta) e foi misturada com gorduras vegetais e/ou animais. Esta mistura foi hidrogenada na presença de catalisadores de cobre-cromo, zinco-cromo, níquel-cromo a 300 ± 100 0 C e em uma pressão de 10 - 30 MPa, em uma mistura de n-propil álcool, álcoois C6-C20 superiores e hidrocarbonetos Cê superiores. A hidrogenação foi executada utilizando-se 0 hidrogênio obtido de biomassa e/ou pelo método bioquímico, na fermentação de substratos de carboidratos e/ou de água obtida no processamento de álcoois produzidos na biossíntese. A conversão da água foi executada pelos métodos conhecidos. A mistura de glicerina e de gorduras vegetais e/ou animais também pode ser hidrogenada na presença de catalisadores contendo metais preciosos, como por exemplo, Pt, Pd, Re, Ru, Rh a 200 ± 50 0 C e em uma pressão de 5 - 20 MPa. EXEMPLO 29 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma relação de 1:3:5. A hidrolise enzimática do amido de trigo foi feita utilizando- se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH de 6,5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido de grão) e no segundo estágio, a glucoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0, 60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo do amido de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato alcançou 16%. Foram adicionados ao substrato, hidrogeno sulfíto de sódio em uma quantidade que produziu um teor de NaHS03 de 3-4%, superfosfato em uma quantidade que produziu um teor de P205 de 200 mg/litro, e o aminoácido hidrolisado, obtido na hidrolise enzimática de proteínas da borra de destilaria isenta de álcool, que foi purificada de amônia e asparaginas por métodos conhecidos de troca de íons, em uma quantidade de 90 ml/litro (370 mg/litro de amino nitrogênio). A biomassa promotora da levedura S. cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH = 6,0. A velocidade de fermentação foi de 3,5 l/g*h, a concentração de glicerina no final da fermentação era de 3,2% em volume, a concentração de etanol era de 4,3% em volume, a concentração de acetaldeído era de 2,4% em volume, e a concentração de álcoois C3-C5 era de 0,2% em volume.

Os álcoois C2-C5 foram destilados e 0 acetaldeído foi extraído do líquido da cultura após a fermentação (pasta). Depois disso a glicerina foi extraída do líquido da cultura após a fermentação (pasta) e misturada com a glicerina obtida na saponificação de gorduras; A mistura obtida foi desidratada na presença do catalisador de A1203 a 350 ± 50 0 C. A acroleína obtida na desidratação de glicerina foi direcionada para um reator contendo o catalisador de Ni e foi hidrogenada a 100 ± 10 0 C e em uma pressão de 1- 2 MPa, em n-propil álcool, utilizando o hidrogênio obtido de biomassa e/ou obtido na fermentação de substratos de carboidratos e/ou obtido de água, obtida no processamento de álcoois obtidos na biossíntese. A conversão da água foi executada por métodos conhecidos. O N-propil álcool assim obtido foi juntado com os álcoois C2- Cj obtidos na biossíntese; a mistura de álcoois C2-C5 inferiores assim obtida foi condensada para obter uma mistura de álcoois C4-C15, ácidos graxos C2- C5, e ésteres C4-C|0. O processo de condensação dos álcoois inferiores C2-C5 foi executado a 150 ± 50 0 C e em uma pressão de 0,1 - 0,5 MPa, na presença de alcoolatos de sódio e de Ni-Cr2C>3 como 0 catalisador. Os alcoolatos de sódio para esta reação foram preparados a partir de hidróxido de sódio diretamente no processo de condensação. Para aumentar 0 rendimento dos produtos de condensação, a água obtida na reação foi extraída na forma de uma mistura azeotrópica com álcoois não condensados. Os ácidos graxos C2- C5 foram separados dos álcoois C4-Q5 e dos ésteres C4-C10 e esterificados na presença de catalisador ácido, pela mistura de terpenos, em uma mistura de terpeno ésteres de ácidos graxos C2“C5. Os álcoois C2-C5 não condensados foram desidratados na presença do catalisador de A1203 a 300 = 50 0 C e misturados com terpenos, cujos terpenos foram aquecidos previamente a 200 = 50 0 C na presença de platina. Como resultado da alquilação, que foi executada em uma temperatura de 0 -10 0 C e a uma pressão de 0,5 -1 MPa, utilizando-se como catalisador 0 ácido sulfúrico a 90 -100%, foi obtida uma mistura de hidrocarbonetos C12-C15. O processo de alquilação também pode ser executado na presença do catalisador de A1CL3 a50- 60 °Cea uma pressão de 1- 2 MPa. Os terpeno ésteres e os hidrocarbonetos superiores obtidos de terpenos, os álcoois inferiores C2-C5 e os ácidos graxos C2-C5 foram então utilizados como componentes para combustíveis de motor. EXEMPLO 30 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma relação de 1:3:5. A hidrolise enzimática do amido de trigo foi feita utilizando- se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH de 6,5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido de grão) e no segundo estágio, a glucoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0, 60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo do amido de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato alcançou 16%. Foram adicionados ao substrato, ortofosfato de sódio, em uma quantidade que produziu um teor de Na2HP04 de 4%, o aminoácido leucina, em uma quantidade de 2.000 mg/litro, e o aminoácido valina, em uma quantidade de 1.500 mg/litro. A biomassa promotora da levedura S. cerevisiae foi introduzida no substrato em uma concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH = 6,0. A velocidade de fermentação foi de 3,5 l/g*h, a concentração de glicerina no final da fermentação era de 4,5% em volume, a concentração de etanol era de 4,1% em volume, a concentração de ácido acético era de 4,0% em volume, a concentração de isopentanóis era de 0,15% em volume, e a concentração de isobutanol era de 0,11% em volume. A partir do líquido da cultura após a fermentação (pasta), os álcoois C2-C5 foram primeiramente destilados e foi extraído 0 ácido acético, que podem ser adicionalmente processados em hidrocarbonetos superiores, conforme descrito nos exemplos mencionados anteriormente. Depois disso, foi extraída glicerina do líquido da cultura após a fermentação (pasta) e foi desidratada na presença de catalisador de AI2O3 a 350 ± 500 C. A acroleína obtida na desidratação da glicerina foi direcionada para 0 reator contendo 0 catalisador de CuO-C^Cb e foi hidrogenada a 175 ± 25 0 C e a uma pressão de 1- 5 MPa em uma mistura de aldeído propiônico e n-propil álcool, pelo hidrogênio obtido de biomassa e/ou obtido de água, obtido na desidratação de glicerina. A conversão da água foi executada utilizando-se métodos conhecidos. O aldeído propiônico foi extraído da mistura obtida e pode ser adicionalmente processado em duas rotas. A primeira rota produz uma condensação adicional do aldeído propiônico em iso-hexeno aldeído, com a posterior hidrogenação na presença do catalisador de Ni a 150 ± 10 0 C e a uma pressão de 1- 5 MPa, em iso-hexanol, pelo hidrogênio obtido de biomassa e/ou obtido da água obtida na desidratação de glicerina. A conversão da água é executada por métodos conhecidos. A segunda possibilidade é condensar o aldeído propiônico com os álcoois C2-C5, obtidos na biossíntese, nos propanais correspondentes; ou condensar 0 aldeído propiônico com n-propil álcool, obtido na hidrogenação de acroleína, onde a relação acroleína:aldeído propiônico por mol é de 2:1, em dipropil propanal. O último é um bom componente para combustíveis para diesel e motores de turbinas a gás. EXEMPLO 31 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água em uma relação de 1:3:5. A hidrolise enzimática do amido de trigo foi feita utilizando- se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH de 6,5, 90 0 C, consumo de 0,25 ml por 1 quilo do amido de grão) e no segundo estágio, a glucoamilase Glucozym L-400C (pH 5,0, 60 0 C, consumo de 0,8 ml por 1 quilo do amido de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato alcançou 16%. Foram adicionados ao substrato, ortofosfato de sódio em uma quantidade que produziu um teor de Na2HP04 de 4%, e 0 aminoácido hidrolisado, obtido na hidrolise ácida de proteínas da borra de destilaria isenta de álcool, que foi purificada de amônia e asparaginas por métodos conhecidos através de troca de íons, na quantidade de 90 ml/litro (370 mg/litro de amino nitrogênio. A biomassa promotora da levedura S. cerevisiae foi introduzida no substrato na quantidade de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH = 6,0. A velocidade de fermentação foi de 4,01/g*h, a concentração de glicerina no final da fermentação era de 4,7% em volume, a concentração de etanol era de 4,0% em volume, a concentração de ácido acético era de 4,2% em volume, e a concentração de álcoois C3-C5 era de 0,2%.

Os álcoois C2-C5 do líquido da cultura após a fermentação (pasta) foram primeiramente destilados e foi extraído 0 ácido acético, que podem ser adicionalmente processados em hidrocarbonetos superiores, conforme descrito nos exemplos mencionados anteriormente. Depois disso, foi extraído a glicerina do líquido da cultura após a fermentação (pasta) e foi misturada com a glicerina obtida na saponifícação de gorduras. Esta mistura foi desidratada na presença do catalisador de A1203 a 350 ± 50 0 C. A acroleína obtida na desidratação de glicerina foi misturada com benzeno e foi direcionada para 0 reator de dimerização onde, a 170 ± 10 0 C e em uma pressão de 1- 2 MPa, na presença de hidroquinona, foi obtido 0 dímero de acroleína (2-formil-3,4-diidro-2H-pirano), O dímero de acroleína (2-formil- 3,4-diidro-2H-pirano) foi separado do benzeno e da hidroquinona e foi hidrogenado na presença de catalisador de Ni a 150 ± 10 0 C e em uma pressão de 5 - 10 MPa, em tetraidropiran-2-metanol, por intermédio do hidrogênio obtido de biomassa e/ou pelo hidrogênio obtido da água obtida na desidratação de glicerina. A conversão da água é executada por métodos conhecidos. O tetraidropiran-2-metanol assim obtido é um bom componente para combustíveis de motor e para motores a diesel e de turbinas a gás. EXEMPLO 32 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água na proporção de 1:3:5. A hidrolise enzimática do amido do grão foi executada utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH = 6,5; 90 0 C; consumo de 0,25 ml por 1 quilo de amido de grão) e no segundo estágio a glucoamilase Glucozym L-400C (pH = 5,0; 60 0 C; consumo de 0,8 ml por 1 quilo do amido de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato alcançou 16%.

Foram adicionados ao substrato: superfosfato, em uma quantidade que produziu um teor de P2Os de 200 mg/litro, e o aminoácido hidrolisado, obtido na hidrolise enzimática de proteínas da borra de destilaria isenta de álcool, que foi previamente purificada de amônia e asparaginas por métodos conhecidos através de troca de íons, na quantidade de 100 ml/litro (400 mg/litro de amino nitrogênio). A biomassa promotora da levedura S.

cerevisiae foi introduzida no substrato na quantidade de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH = 6,0. A velocidade de fermentação foi de 3,6 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 8,7% em volume, a concentração de isopentanóis era de 920 mg/litro, a concentração de isobutanol era de 480 mg/litro, e o teor total de álcoois C3-C5 era de 2,3% do volume de etanol. O etanol, os álcoois C3-C5 e outros componentes voláteis, foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta). Os álcoois C3-C5 e outros componentes voláteis podem ser adicionalmente processados em hidrocarbonetos superiores, conforme descrito nos exemplos mencionados anteriormente. O dióxido de carbono obtido na biossíntese de álcoois foi misturado com biogás, contendo principalmente metano, e com vapor d'água, e foi direcionado para 0 reator para a produção do gás de síntese. A conversão da mistura da fonte é executada na presença de catalisador de Ni0-Al203 em uma temperatura de 830 - 850 0 C. Assim sendo, foi obtida uma mistura gasosa com a seguinte composição: C02- 4,8% em volume; CO-24,7% em volume; H2- 68,0% em volume; CH4-2,3% em volume. O gás convertido é então resfriado e comprimido pelo compressor a 5 MPa e é direcionado para a síntese de metanol. A síntese de metanol é executada a 5 MPa e em uma temperatura de 230 - 260 0 C, na presença de Cu0-Zn0-Al203(Cr203). O metanol obtido do dióxido de carbono foi misturado com metanol obtido na biossíntese, e a mistura assim obtida foi oxidada a 450 - 550 0 C na presença de catalisador de prata, através da mistura de oxigênio e dióxido de carbono obtida na biossíntese de álcoois C2-C5, para obter uma mistura de acetaldeído e formaldeído. A mistura de acetaldeído e formaldeído foi posteriormente convertida a 300 - 400 0 C, na presença de A1203, em acroleína. A acroleína foi processada em hidrocarbonetos superiores, incluindo os hidrocarbonetos contendo oxigênio, conforme descrito nos exemplos mencionados anteriormente. EXEMPLO 33 Grãos de trigo esmagados foram misturados com água na proporção de 1:3:5. A hidrolise enzimática do amido do grão foi executada utilizando-se no primeiro estágio a amilase termoestável Zymajunt-340C (pH = 6,5; 90 0 C; consumo de 0,25 ml por 1 quilo de amido de grão) e no segundo estágio a glucoamilase Glucozym L-400C (pH = 5,0; 60 0 C; consumo de 0,8 ml por 1 quilo do amido de grão). Foram utilizadas as enzimas industriais produzidas pela Ende Industries Inc., USA. Como resultado da hidrolise enzimática, a concentração de carboidratos no substrato alcançou 16%.

Foram adicionados ao substrato: superfosfato em uma quantidade que produziu um teor de P205 de 200 mg/litro, e o aminoácido hidrolisado obtido na hidrolise enzimática de proteínas da borra de destilaria isenta de álcool, que foi previamente purificada de amônia e asparaginas por métodos conhecidos através de troca de íons, na quantidade de 100 ml/litro (400 mg/litro de amino nitrogênio). A biomassa promotora da levedura S.

cerevisiae foi introduzida no substrato na quantidade de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 38 0 C e em um pH = 6,0. A velocidade de fermentação foi de 3,6 l/g*h, a concentração de etanol no final da fermentação era de 8,7% em volume, a concentração de isopentanóis era de 920 mg/litro, a concentração de isobutanol era de 480 mg/litro, e o teor total de álcoois C3-C5 era de 2,3% do volume de etanol. O etanol, os álcoois C3-C5 e outros componentes voláteis, foram destilados do líquido da cultura após a fermentação (pasta). Os álcoois isobutílico e isoamílico foram separados dos álcoois C2-C5. A mistura de álcoois C2-C5 obtida depois da extração dos álcoois isobutílico e isoamílico, foi desidratada na presença do catalisador de A1203 a 300 ± 100 0 enquanto os álcoois isobutílico e isoamílico eram desidratados na presença do catalisador de AI2O3 a 250 ± 50 0 C. O isobuteno e 0 isopenteno assim obtidos foram então hidrogenados na presença do catalisador de Ni a 150 ± 50 0 C e em uma pressão de 1- 2 MPa, em isobuteno e isopentano, através do hidrogênio obtido de biomassa e/ou pelo hidrogênio obtido da água obtida na desidratação de álcoois. A conversão da água é executada pelos métodos convencionais. O isobutano e 0 isopentano assim obtidos, foram misturados com hidrocarbonetos C2-C5 insaturados, obtidos na desidratação dos álcoois correspondentes a 0-10 0 C e em uma pressão de 0,5-1 MPa, no reator contendo como um catalisador, ácido sulfurico. Como resultado da síntese, foi obtida uma mistura de hidrocarbonetos Cg-Cio saturados, que é um bom componente para combustíveis de gasolina. O processo de alquilação também pode ser executado na presença de A1CL3 como um catalisador, e a uma temperatura de 50 - 60 0 C e a uma pressão de 1- 2 MPa.

Além disso, os hidrocarbonetos C2-C5 insaturados obtidos na desidratação dos álcoois C2-C5 correspondentes foram misturados com terpenos, os quais foram antecipadamente aquecidos na presença de platina a 200 ± 50 0 C. Como resultado da alquilação, que foi efetuada a 0 -10 0 C e a uma pressão de 0,5 -1 MPa, utilizando ácido sulfurico a 90 -100% como um catalisador, foi obtida uma mistura de hidrocarbonetos Ci2-Ci5. Este processo de alquilação também pode ser executado na presença do A1CL3 usado como um catalisador a 50 - 60 0 C e a uma pressão de 1- 2 MPa. Os hidrocarbonetos C12-C15 superiores obtidos dos terpenos e os álcoois inferiores C2-C5; foram usados como componentes para combustíveis de motor. EXEMPLO 34 Grãos de milho esmagados foram misturados com água aquecida até 80 0 C em uma proporção de 1:10 em peso e foram deixados em repouso nesta temperatura durante 10 minutos, após 0 que a temperatura foi elevada a 100 0 C e a mistura foi deixado em repouso por outros 30 minutos. O substrato assim preparado é direcionado para esterilização em uma autoclave a 150 0 C durante 60 minutos, após 0 que 0 substrato é resfriado até 37 0 C. Como resultado do cozimento em excesso da farinha, a concentração de amido no substrato alcançou cerca de 6%. Foi adicionado ao substrato 0 aminoácido hidrolisado, obtido na hidrolise enzimática de proteínas da borra de destilaria isenta de álcool, cujo hidrolisado tinha sido previamente purificado de amônia por métodos conhecidos de troca de íons, na quantidade de 100 ml/litro (400 mg/litro de amino nitrogênio). Depois disso a biomassa promotora das bactérias Clostridium butylicum e Clostridium acetobutylicum (em uma proporção de 1:4) foi introduzida no substrato na concentração de 5 g/litro. A fermentação foi executada a 37 0 C e em um pH igual 5,5. A velocidade de fermentação foi de 4,0 l/g*h, a concentração de álcoois no final da fermentação era de 2,05% em volume, incluindo 0,24% em volume de etanol, 0,12% em volume de isopropanol, 0,03% em volume de isobutanol, 1,61% em volume de n-butanol, 0,05% em volume de ísopentanol, e a concentração de acetona no final da fermentação era de 0,7% em volume. A mistura de álcoois C2-C5 extraída do líquido da cultura obtido na fermentação do amido dos grãos pode ser processada em hidrocarbonetos superiores, conforme descrito nos exemplos mencionados anteriormente. A acetona que foi destilada do líquido da cultura, foi tratada por condensação aldol e cróton para obter uma mistura de álcool de diacetona, óxido de mesitila, forona, e mesitileno. O óxido de mesitila e a isoforona foram extraídos da mistura obtida e foram hidrogenados, na presença de catalisador de Ni a 150 ± 100 C e a uma pressão de 1- 5 MPa, nos álcoois C6 e C9 correspondentes.

Os álcoois Q e C9 assim obtidos, foram unidos com álcool de diacetona e mesitileno e a mistura obtida foi utilizada como um componente para gasolina.

Além disso, a acetona destilada do líquido da cultura foi condensada com glicerina, obtida na biossíntese ou na saponificação de gorduras, para produzir acetona 1,2-glicerinacetal (2,2-dimetil-4-oximetil 1,3- dioxano). O último foi utilizado como um componente para combustíveis de motor. É claro que as realizações possíveis da invenção atual não são limitadas aos exemplos demonstrados. Estes exemplos demonstram somente algumas das rotas possíveis das realizações da invenção do processo de processamento de biomassa, incluindo a biossíntese de álcoois inferiores, para a produção de hidrocarbonetos superiores, incluindo hidrocarbonetos contendo oxigênio.

Claims

1. Método para intensificar a fermentação de substratos de carboidratos e aumentar o rendimento de álcoois, e para a utilização de substâncias orgânicas não fermentáveis do meio de fermentação, compreendendo as etapas de: preparação de um substrato aquoso de carboidratos com uma concentração de carboidratos de 3 - 20%, compreendendo uma fonte de nitrogênio; a fermentação do substrato até uma concentração total de 1,5 - 10% dos seguintes produtos: álcoois Ci-C5, glicerina, acetaldeído, ácido acético e acetona; e a separação dos produtos desejados do meio de fermentação, caracterizado pelo fato de que, como fonte de nitrogênio, são adicionados os aminoácidos leucina, ísoleucina, valina, ou uma mistura dos mesmos em um substrato aquoso de carboidratos em uma quantidade produzindo um teor de amino nitrogênio no substrato de carboidratos, de 120 a 420 mg/litro.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processo de fermentação é executado em uma velocidade de 2,8 - 4,01/g por hora.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o substrato de carboidratos utilizado é melaço de beterraba ou de cana, amido sacarificado (hidrolisado de amido ácido ou enzimático) de tipos diferentes de grãos ou batatas.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o teor de amino nitrogênio no meio é de 320 a 400 mg/litro, de preferência 350 a 370 mg/litro.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: condensação da levedura obtido na fermentação do substrato de carboidratos, até um teor de substância seca de 5 -10%; e a autólise da proteína da levedura a 45 - 55°C durante 24 - 48h, para a obtenção de um autolisato que apresente um teor de amino nitrogênio de 3000 - 8.000 mg/litro.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: condensação das substâncias em suspensão contidas no meio de fermentação depois da fermentação do substrato de carboidratos e separação do álcool do mesmo até um teor de substância seca de 5 - 10%; e a hidrolise ácida da proteína contida nas referidas substâncias, utilizando-se enxofre ou ácido clorídrico ou a hidrolise enzimática da proteína contida nas referidas substâncias, utilizando-se preparações enzimáticas proteolíticas para a obtenção de um hidrolisado ácido de proteínas que apresente um teor de amino nitrogênio de 2000 - 6.000 mg/litro.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: cultivo aeróbico da levedura, utilizando as substâncias solúveis em água contidas no meio de fermentação e depois da fermentação do substrato de carboidratos, e a separação de álcool dos mesmos; condensação da levedura assim obtido até um teor de substância seca de 5 - 10%; e a autólise da proteína da levedura a 45 - 55°C durante 24 - 48h, para a obtenção de um autolisato que apresente um teor de amino nitrogênio de 3000 - 8.000 mg/litro.

8. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o substrato de carboidratos é um hidrolisado ácido de materiais contendo celulose.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato do teor de amino nitrogênio no meio ser de 120 a 150 mg/litro.

10. Método de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: cultivo aeróbico da levedura com o meio de fermentação contendo pentose depois da fermentação do substrato de carboidratos, e a separação de álcool dos mesmos; condensação da levedura assim obtido, até um teor de substância seca de 5 - 10%; autólise da proteína da levedura a 45 - 55 0 C durante 24 - 48h, para a obtenção de um autolisato da proteína da levedura que apresente um teor de amino nitrogênio de 3000 - 8.000 mg/litro.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 - 7 e 10, caracterizado pelo fato de que o autolisato da levedura, os hidrolisados ácidos ou enzimáíicos da levedura que foram obtidos, ou uma combinação dos mesmos, é utilizada como a fonte de nitrogênio na fermentação de substratos de carboidratos.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de remoção de sais de asparagina e de amônia do autolisato de levedura, e dos aminoácidos contendo hidrolisados ácidos ou enzimáticos de levedura.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma mistura de álcoois é separada do meio de fermentação por intermédio de destilação, apresentando um teor de etanol de 96,9 - 99,35%, e um teor de álcoois C3-C5 de 0,65 - 3,1% em volume.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 12, caracterizado pelo fato de uma mistura de álcoois ser separada do meio de fermentação, apresentando um teor de glicerina de 30,9 - 31,0, etanol de 43.4 - 44,4, álcoois C3-C5 de 1,9 - 2,5 e acetaldeído de 22,7 - 23,2% em volume.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 12, caracterizado pelo fato de uma mistura de álcoois ser separada do meio de fermentação, apresentando um teor de glicerina de 35,0 - 35,9, etanol de 30.5 - 31,0, álcoois C3-C5 de 1,5 - 2,0 e ácido acético de 31,1 - 32,1% em volume.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 -12, caracterizado pelo fato de uma mistura de produto ser separada do meio de fermentação, apresentando um teor de acetona de 25,5 - 32,7, n-butanol de 56,0 - 58,5, e etanol de 7,3 - 8,7%, isopropanol de 0,4 - 4,4, isobutanol de 1,1 -1,5, e isopentanol de 1,8 - 2,2% em volume.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: utilização dos álcoois C1-C5, glicerina, acetaldeído, e acetona obtida em biossíntese, na preparação de um combustível de motor.

18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 - 7 e 10 - 17, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: secagem do autolisato em excesso da proteína da levedura para uso como uma alimentação para animal.

19. Método de acordo com as reivindicações 5 - 7 e 10 - 18, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: biossíntese de metano utilizando substâncias em suspensão obtidas na hidrolise ácida ou enzimática ou na autólise de proteínas com 0 hidrolisado em excesso, como um substrato.

20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: obtenção dos compostos superiores contendo oxigênio e/ou hidrocarbonetos que não contêm oxigênio, incluindo aqueles tendo quatro e mais átomos de carbono na molécula, utilizando a mistura de produto de álcoois C1-C5, glicerina, acetaldeído e acetona separados do meio de fermentação.

21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: utilização dos compostos obtidos no método como definido na reivindicação 20 na preparação de combustíveis para motor.

22. Método de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: desidratação da mistura de produtos de álcoois CrC5 separados depois da fermentação para se obter hidrocarbonetos C2-C5 insaturados; reação dos referidos hidrocarbonetos C2-C5 insaturados com gás de síntese em uma reação de hidroformilação para obter aldeídos; e hidrogenação dos referidos aldeídos em uma mistura de álcoois superiores, altemativamente os referidos aldeídos sendo primeiramente condensados em aldeídos insaturados superiores que são então hídrogenados nos álcoois saturados superiores correspondentes.

23. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: preparação do gás de síntese de biomassa e/ou de resíduos obtidos no processamento da mistura separada de produtos em hidrocarbonetos superiores, ácidos C2-Cg e/ou metano obtido por meios bioquímicos, ou de dióxido de carbono obtido por meios bioquímicos.

24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 - 23, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: oxidação da mistura de produtos de álcoois C1-C5 separados depois da fermentação na presença de dióxido de carbono obtido por meios bioquímicos, em uma mistura de aldeídos C1-C5; e condensação dos referidos aldeídos em uma mistura de aldeídos insaturados superiores; e hidrogenação posterior em uma mistura dos álcoois saturados superiores correspondentes.

25. Métodos de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 - 24, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: desidratação dos álcoois saturados C4 e superiores nos correspondentes hidrocarbonetos insaturados; e hidrogenação dos referidos hidrocarbonetos insaturados nos correspondentes hidrocarbonetos saturados C4 e superiores.

26. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 - 25, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: desidratação dos álcoois saturados C3 e superiores para a obtenção dos éteres correspondentes.

27. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 - 26, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: reação dos hidrocarbonetos C5-C6 insaturados de estrutura iso com metanol, para obter os metil éteres correspondentes.

28. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 - 27, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: oxidação da mistura de produtos de álcoois C1-C5 separada depois da fermentação na presença de dióxido de carbono obtido por meios bioquímicos, para se obter uma mistura de aldeidos; condensação da referida mistura em uma mistura de aldeidos insaturados superiores; oxidação dos referidos aldeidos insaturados na presença do dióxido de carbono obtido por meios bioquímicos, em uma mistura de ácidos insaturados superiores; e reação dos referidos ácidos com metanol para a obtenção dos metil ésteres correspondentes.

29. Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: hidrogenação dos ácidos insaturados superiores nos ácidos saturados superiores; e reação dos referidos ácidos saturados com metanol para a obtenção dos metil ésteres correspondentes.

30. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 27 - 29, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: preparação de metanol utilizando 0 dióxido de carbono obtido por meios bioquímicos, metano obtido por meios bioquímicos, e hidrogênio obtido de biomassa e/ou por métodos bioquímicos, na fermentação de substratos de carboidratos, e/ou de água obtida no processamento de álcoois obtidos em biossíntese.

31. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: reação do metanol com ácidos graxos C4 e superiores, para a produção dos ésteres correspondentes.

32. Método de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: oxidação dos álcoois C4-C5 da mistura de produtos separada depois da fermentação para a obtenção de ácidos graxos C4 e superiores; e/ou biossíntese dos ácidos graxos C4-Cõ; e/ou extração de ácidos graxos de talóleo; e/ou saponificação de gorduras para a obtenção de ácidos graxos.

33. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 - 23, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: desidratação de álcoois saturados C4 e superiores nos correspondentes hidrocarbonetos saturados C4 e superiores; e reação dos referidos hidrocarbonetos com C4 e ácidos graxos superiores, para a obtenção dos ésteres correspondentes.

34. Método de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: preparação de ácidos graxos Ci e superiores, através da oxidação de álcoois C1-C5 da mistura de produto separada depois da fermentação; e/ou preparação de ácidos graxos Cri-Q, através da biossíntese; e/ou extração de ácidos graxos de talóleo; e/ou preparação de ácidos graxos pela saponifícação de gorduras.

35. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 - 24, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: reação dos hidrocarbonetos insaturados C4 e superiores, obtidos na desidratação dos álcoois saturados correspondentes, com os álcoois C2-C5 obtidos na biossíntese, para a obtenção dos éteres correspondentes.

36. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 - 24, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de; extração de isobutano e isopentano da mistura de hidrocarbonetos saturados; reação com hidrocarbonetos insaturados C2 e superiores, obtidos na desidratação dos álcoois saturados correspondentes, para a obtenção de hidrocarbonetos saturados C6 e superiores.

37. Método de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: processamento de gorduras vegetais e/ou animais, e/ou glicerina obtida na saponificação de gorduras, e/ou glicerina obtida na biossíntese em n-propil álcool; e misturas do referido n-propil álcool com os álcoois C1-C5 separados depois da fermentação; preparação de compostos superiores contendo oxigênio e/ou hidrocarbonetos não contendo oxigênio, incluindo aqueles tendo quatro e mais átomos de carbono na molécula, utilizando a referida mistura.

38. Método de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: extração de glicerina extraída de uma mistura de produto de álcoois C3-C5 obtida na fermentação de substratos de carboidratos; e desidratação da referida glicerina em acroleína; hidrogenação da acroleína em aldeído propiônico e álcool propílico; condensação do referido aldeído propiônico com álcoois C3-C5 obtidos na fermentação de substratos de carboidratos, e propanol obtido na hidrogenação de acroleína, nos propanais correspondentes; altemativamente, 0 aldeído propiônico é primeiramente condensado em iso-hexeno aldeído insaturado, 0 qual é então hidrogenado no álcool iso-hexanol saturado.

39. Método de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: extração de glicerina extraída de uma mistura de produto de álcoois C3-C5 obtida na fermentação de substratos de carboidratos; e desidratação da referida glicerina em acroleína; condensação de acroleína no dímero de acroleína (2-formil-3,4- diidro-2H-pirano); hidrogenação do dímero de acroleína no tetraidropiran-2- metanol; ao mesmo tempo, utilizando a mistura restante de álcoois C3-C5 obtida na fermentação de substratos de carboidratos, para a obtenção de compostos superiores contendo oxigênio e/ou hidrocarbonetos não contendo oxigênio, incluindo aqueles tendo na molécula quatro e mais átomos de carbono.

40. Método de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: extração de metanol e etanol da mistura de álcoois Ci-C5 obtida na fermentação de substratos de carboidratos; a adição de metanol, produzido do dióxido de carbono obtido na fermentação de substratos de carboidratos, e hidrogênio derivado de biomassa; oxidação do referido metanol e do etanol em formaldeído e acetaldeído, respectivamente; condensação da mistura obtida de formaldeído e acetaldeído em acroleina; condensação da acroleína no dímero de acroleína (2-formil-4,4-diidro-2H-pirano); hidrogenação do dímero de acroleína no tetraidropiran-2-metanol, enquanto a mistura restante de álcoois C3-C5 obtida na fermentação de substratos de carboidratos é utilizada para a obtenção de compostos superiores contendo oxigênio e/ou hidrocarbonetos não contendo oxigênio, incluindo aqueles tendo quatro e mais átomos de carbono na molécula.

41. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 20, 21, e 37, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: condensação da mistura de álcoois CrC5 separada após a fermentação, e/ou álcool n-propílico, obtido de glicerina, para produzir os álcoois saturados Q e superiores, ésteres saturados C5 e superiores, e os ácidos graxos C2 e superiores; enquanto são utilizados quaisquer álcoois inferiores restantes, que não se condensaram, e produtos gasosos, obtidos na condensação para a produção de compostos superiores contendo oxigênio e/ou hidrocarbonetos não contendo oxigênio, incluindo aqueles tendo na molécula quatro e mais átomos de carbono.

42. Método de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: desidratação dos álcoois saturados Q e superiores, obtidos na condensação de álcoois C]-C5, para a obtenção de hidrocarbonetos insaturados Ce e superiores; e a hidrogenação dos referidos hidrocarbonetos insaturados C6 e superiores em hidrocarbonetos saturados Q e superiores.

43. Método de acordo com a reivindicação 42, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: reação dos hidrocarbonetos insaturados Ce e superiores, obtidos na desidratação dos correspondentes álcoois saturados, com os álcoois C1-C5 não condensados para a obtenção dos correspondentes éteres C7 e superiores.

44. Método de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: desidratação dos álcoois C2- C5 inferiores não condensados, para a obtenção dos hidrocarbonetos C2-C5 insaturados; a alquilação de terpenos pelos hidrocarbonetos C2-C5 insaturados para a obtenção dos hidrocarbonetos Ci2 e superiores.

45. Método de acordo com a reivindicação 41 ou 42, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: reação dos ácidos graxos C2 e superiores, obtidos na condensação dos álcoois C1-C5 com os hidrocarbonetos insaturados Cê e superiores, obtidos na desidratação dos correspondentes álcoois saturados, para a obtenção dos correspondentes ésteres Cg e superiores.

46. Método de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: reação dos ácidos graxos C2 e superiores, obtidos no processo de condensação dos álcoois CrC5 com terpenos, para a obtenção dos correspondentes ésteres C)2 e superiores.

47. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: separação de acetona da mistura de álcoois C2-C5 obtida na fermentação de substratos de carboidratos; tratamento da acetona pela condensação aldol e cróton para a obtenção de uma mistura de uma álcool de diacetona, óxido de mesitila, forona, e mesitileno; ao mesmo tempo utilizando-se a mistura dos álcoois C2-C5 restantes para a obtenção de compostos superiores contendo oxigênio e/ou hidrocarbonetos não contendo oxigênio, incluindo aqueles tendo quatro e mais átomos de carbono na molécula.

48. Método de acordo com a reivindicação 47, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: extração do óxido de mesitila e de forona da mistura de hidrocarbonetos obtida no resultado da condensação aldol e cróton de acetona, e a hidrogenação posterior de óxido de mesitila e forona para a obtenção de iso-hexil e iso-nonil álcoois saturados.

49. Método de acordo com as reivindicações 20, 21, 22, 24, 28, 37 e 38, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: condensação dos hidrocarbonetos insaturados C2 e superiores com aldeídos C2 e superiores, em álcoois insaturados C4 e superiores; e hidrogenação dos álcoois insaturados C4 e superiores, nos correspondentes álcoois saturados C4 e superiores.

50. Método de acordo com as reivindicações 22 - 49, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: obtenção do hidrogênio usado para a hidrogenação de biomassa, e/ou por métodos bioquímicos, e/ou de água obtida no processamento de álcoois obtidos pela biossíntese.

51. Método de acordo com as reivindicações 20 ou 21, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: separação de glicerina da mistura de álcoois C3-C5 obtidos na fermentação de substratos de carboidratos; condensação de glicerina com acetaldeído, obtido por método bioquímico, para a obtenção de glicerinacetal, ou com acetona, obtida por método bioquímico, para a obtenção de glicerinacetal; enquanto a mistura restante dos álcoois C2-C5 é usada para a obtenção de compostos superiores contendo oxigênio e/ou hidrocarbonetos não contendo oxigênio, incluindo aqueles tendo na molécula quatro e mais átomos de carbono.

52. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: preparação de gás de síntese de biomassa e/ou de rejeitos obtidos no processamento de quaisquer dos produtos obtidos na fermentação de substrato de carboidratos, em hidrocarbonetos superiores, e/ou de metano produzido por métodos bioquímicos e de dióxido de carbono, obtido pelo método bioquímico; e utilização do referido gás de síntese obtido de matéria-prima bioquímica para a produção de hidrocarbonetos contendo oxigênio, pelo método Fisher-Tropsch.

53. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: preparação de gás de síntese de biomassa e/ou de rejeitos obtidos no processamento de quaisquer dos produtos obtidos na fermentação de substratos de carboidratos, em hidrocarbonetos superiores, e/ou de metano produzido por métodos bioquímicos e de dióxido de carbono, obtido por método bioquímico; e utilização do referido gás de síntese obtido de matéria- prima bioquímica para a produção de hidrocarbonetos contendo oxigênio, pelo método Fisher-Tropsch.

54. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 20, 21 e 22, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: reação dos hidrocarbonetos insaturados C2 e superiores, obtidos na desidratação dos correspondentes álcoois saturados obtidos na biossíntese, com óxido de carbono obtido da matéria prima bioquímica, e água, para produzir os correspondentes álcoois saturados C3 e superiores.

55. Método de acordo com as reivindicações 20, 21 ou 22, caracterizado por compreender as etapas adicionais de: mistura de etileno obtido na desidratação de etanol com metanol e peróxidos de butileno; e tratamento da mistura resultante por telomerização, para produzir uma misturade álcoois C3-Ci2.