Biorefineries: summary with definitions, classifications and industrial processes
DOI:
https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i1.46866Keywords:
Biorefinery, Biofuels, Biomass, Renewable energies, SustainabilityAbstract
The increasing demand for energy derived from petroleum generates various environmental impacts, especially due to the emission of greenhouse gases (GHG) resulting from the combustion of these fuels. In this context, biofuels are presented as a renewable alternative from biomass that can be converted into mechanical, thermal, or electrical energy. A biorefinery is a biomass processing industry, and the production of biofuels is one of the highest value-added products. Therefore, the main objective of this work is to provide information on the concepts, classifications, and processes of biorefineries, thus offering a basis for future research and energy development. The methodology used included searches in databases such as CAPES Journals, Google Scholar, and Scielo. The results show that biorefineries are essential for industrial and environmental development. However, it is concluded that further maturation of decision-making processes by responsible bodies is needed to ensure effective and sustainable implementation.
Downloads
References
Alvim, J. C., Alvim, F. A. L. S., Sales, V. H. G., Sales, P. V. G., Oliveira, E. D., & Costa, A. C. R. (2014). Biorrefinarias: Conceitos, classificação, matérias primas e produtos. Journal of bioenergy and food science, 1(3), 61-77. Recuperado de https://www.researchgate.net/profile/Victor-Hugo-Sales/publication/270571972_Biorrefinarias_Conceitos_classificacao_materias_primas_e_produtos/links/575d7c0408aec91374aed9e0/Biorrefinarias-Conceitos-classificacao-materias-primas-e-produtos.pdf
Ashfaq, M. M., Tüzemen, G. B., & Noor, A. (2024). Exploiting agricultural biomass via thermochemical processes for sustainable hydrogen and bioenergy: A critical review. International Journal of Hydrogen Energy, 84, 1068-1084. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.08.295
Assis, A. H. C. (2024). Processo de produção de celulose e de papel. Editora Intersaberes.
Bennett, S. J. & Pearson, P. J. (2009). From petrochemical complexes to biorefineries? The past and prospective co-evolution of liquid fuels and chemicals production in the UK. Chemical Engineering Research and Design, 87(9), 1120-1139. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2009.02.008
Campanhola, C. & Araújo, C. (2012). As biorrefinarias como estratégia de inovação e adensamento produtivo. Agroenergia em revista. Ano III. nº4. Recuperado de https://issuu.com/embrapa/docs/revista_ed_4
Cherubini, F., Jungmeier, G., Wellisch, M., Willke, T., Skiadas, I., Van Ree, R., & de Jong, E. (2009). Toward a common classification approach for biorefinery systems. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 3(5), 534-546. https://doi.org/10.1002/bbb.172
Chiaramonti, D., Oasmaa, A., & Solantausta, Y. (2007). Power generation using fast pyrolysis liquids from biomass. Renewable and sustainable energy reviews, 11(6), 1056-1086. https://doi.org/10.1016/j.rser.2005.07.008
De Figueiredo, A. T. & Barrado, C. M. (2023). Processos da Indústria Química. Editora Intersaberes.
De Jong, E. & Jungmeier, G. (2015). Biorefinery concepts in comparison to petrochemical refineries. In Industrial biorefineries & white biotechnology (pp. 3-33). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63453-5.00001-X
De Oliveira, J. C. G. (2017). Processos de valorização dos resíduos do coco (Dissertação de mestrado). Universidade Federal do Rio de Janeiro, Escola de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos. Recuperado de http://tpqb.eq.ufrj.br/download/processos-de-valorizacao-dos-residuos-do-coco.pdf
EMBRAPA. (2012). Biorrefinarias. http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/908142/1/biorrefinariamodificadoweb.pdf
Favaro, S. P. & Miranda, C. H. B. (2013). Aproveitamento de espécies nativas e seus coprodutos no contexto de biorrefinaria. Recuperado de: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/974421/1/doc14FINAL.pdf
Fernando, S., Adhikari, S., Chandrapal, C., & Murali, N. (2006). Biorefineries: current status, challenges, and future direction. Energy & Fuels, 20(4), 1727-1737. http://dx.doi.org/10.1021/ef060097w
FNR – Agency for Renewable Resources e. V. (2012). Biorefinery roadmap. Druckerei Schlesener. Recuperado de https://www.bmbf.de/SharedDocs/Publikationen/de/bmbf/FS/30759_Biorefineries_Roadmap_en.pdf?__blob=publicationFile&v=3
IEA. International Energy Agency. (2021). Recuperado de https://www.iea.org/reports/transport-biofuels
Newslleter. S/l: Abtpc, 240. Recuperado de https://www.eucalyptus.com.br/eucaliptos/PT29_BiorrefinariasCelulosePapel.pdf
Hoffmann, R. (2006). Segurança alimentar e produção de etanol no Brasil. Segurança alimentar e nutricional, 13(2), 1-5. Recuperado de https://periodicos.sbu.unicamp.br/ojs/index.php/san/article/view/1827
Kabeyi, M. J. B. & Olanrewaju, O. A. (2022). Biogas production and applications in the sustainable energy transition. Journal of Energy, 2022(1), 8750221. https://doi.org/10.1155/2022/8750221
Kamm, B., Gruber, P. R., & Kamm, M. (Eds.). (2006). Biorefineries-industrial processes and products (Vol. 2). Weinheim: Wiley-VCH. Recuperado de https://fora.aa.ufl.edu/docs/47/16Feb16/16Feb_ABE4XXX_6XXX_Adv_Bio_Based_Products.pdf
Kamm, B., Gruber, P. R., & Kamm, M. (Eds.). (2006). Biorefineries-industrial processes and products (Vol. 2). Weinheim: Wiley-VCH. Recuperado de: https://fora.aa.ufl.edu/docs/47/16Feb16/16Feb_ABE4XXX_6XXX_Adv_Bio_Based_Products.pdf
King, D. (2010). The future of industrial biorefineries. World Economic Forum. Recuperado de https://energiatalgud.ee/sites/default/files/images_sala/f/fa/World_Economic_Forum._The_Future_of_Industrial_Biorefineries._2010.pdf
Köves, M., Madár, V., Ringer, M., & Kocsis, T. (2024). Overview of Traditional and Contemporary Industrial Production Technologies for Biochar along with Quality Standardization Methods. Land, 13(9), 1388. https://doi.org/10.3390/land13091388
Leal, T. W., da Silva Júnior, A. H., de Oliveira, P. V., Müller, J. D. O. M., & de Oliveira, C. R. S. (2024). Gaseificação de biomassa lignocelulósica: uma comparação de processos para produção de hidrogênio verde. International Journal of Agrarian Sciences-PDVAGRO, 4(1), 50-70. https://doi.org/10.31692/2764-3425.v4i1.477
Lora, E. E. S., Andrade, R. V., Ángel, J. D. M., Leite, M. A. H., Rocha, M. H., Sales, C. A. V. B., ... & Coral, D. D. S. O. (2012). Gaseificação e pirólise para a conversão da biomassa em eletricidade e biocombustíveis. Biocombustíveis. Interciência, 1, 411-498. Recuperado de https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/51557288/BiocombustiveisCap06-libre.pdf?1485801562=&response-content-disposition=inline%3B+filename%3DGaseificacao_e_PiROLise_PaRa_a_coNVeRsao.pdf&Expires=1731867123&Signature=IWxyxR89YphOemMyTdDDwi~oUSoFYBNI1uoVe-4v6
Mendes, F. L. (2011). Estudo de pirólise catalítica de biomassa em escala piloto para melhoramento da qualidade do bio-óleo (Dissertação de mestrado, Universidade do Estado do Rio de Janeiro). Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Recuperado de https://www.bdtd.uerj.br:8443/handle/1/11993
Nali, E. C., Ribeiro, L. B. N. M., & Hora, A. B. D. (2016). Biorrefinaria integrada à indústria de celulose no Brasil: oportunidade ou necessidade? Recuperado de https://web.bndes.gov.br/bib/jspui/bitstream/1408/9578/2/BS%2043%20Biorrefinaria%20integrada%20%c3%a0%20ind%c3%bastria%20de%20celulose%20no%20Brasil.%20_P_BD.pdf
Rendeiro, G. (2008). Combustão e gasificação de biomassa sólida. Ministério de Minas e Energia (MME).
Rodrigues, J. A. R. (2011). Do engenho à biorrefinaria: a usina de açúcar como empreendimento industrial para a geração de produtos bioquímicos e biocombustíveis. Química nova, 34, 1242-1254. https://doi.org/10.1590/S0100-40422011000700024
Rovere, B. O., Rodrigues, J. H., & Teleken, J. G. (2020). Redução do índice de acidez através da neutralização e esterificação para produção de biodiesel. Brazilian Journal of Development, 6(5), 24678-24686. https://doi.org/10.34117/bjdv6n5-064
Santos, C. V. M., Ruzene, D. S., & Silva, D. P. (2017). Aspectos para implantação de uma biorrefinaria como alternativa para melhorar a matriz energética. Anais do IX SIMPROD. Recuperado de https://ri.ufs.br/bitstream/riufs/7602/2/BiorrefinariaMatrizEnergetica.pdf
Santos, F. A., Queiróz, J. H. de, Colodette, J. L., et al. (2012). Potencial da palha de cana de açúcar para produção de etanol. Química Nova, 35(5), 1004-1010. https://doi.org/10.1590/S0100-40422012000500025
Sheng, Y., Lam, S. S., Wu, Y., Ge, S., Wu, J., Cai, L., ... & Xia, C. (2021). Enzymatic conversion of pretreated lignocellulosic biomass: A review on influence of structural changes of lignin. Bioresource technology, 324, 124631. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.124631
Silva, L. M. A., Paes, J. L., de Oliveira Cruz, F. A., Vargas, B. C., Pereira, V. R., & de Oliveira Merlo, M. A. (2021). Produção integrada de aquaponia e digestão anaeróbica para geração de biogás em meio urbano. Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais, 12(3), 440-457. https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2021.003.0036
Souza, A. E. C., Cerqueira, D. A., & Cardoso, C. R. (2022). Biorrefinaria para os frutos de Elaeis guineensis: uma revisão sobre produção de ecodiesel e gaseificação para tratamento de resíduos. Research, Society and Development, 11(11). http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v11i11.33027
Van Ree, R. & Annevelink, E. (2007). Status report biorefinery 2007 (No. 847). Agrotechnology & Food Sciences Group. Recuperado de https://edepot.wur.nl/42141
Vaz Junior, S. (2012). As biorrefinarias como oportunidade de agregar valor à biomassa. Recuperado de: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/927542/1/RevistaAgroenergia4Silviovaz.pdf
Wang, F., Peng, W., Zeng, X., Sun, D., Cui, G., Han, Z., ... & Xu, G. (2024). Insight into staged gasification of biomass waste: Essential fundamentals and applications. Science of The Total Environment, 175954. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.175954
Wen, L., Yang, L., Chen, C., Li, J., Fu, J., Liu, G., ... & Cao, Y. (2024). Aplicações de técnicas multiômicas para desvendar o processo de fermentação e o mecanismo de formação de sabor em alimentos fermentados. Críticas em ciência e nutrição de alimentos, 64(23), 8367-8383. https://doi.org/10.1080/10408398.2023.2199425
Yao, X., Wang, Z., Qian, M., Deng, Q., & Sun, P. (2024). Aspectos cinéticos da esterificação e transesterificação em reatores microestruturados. Molecules, 29(15), 3651. https://doi.org/10.3390/molecules29153651
Yusuf, B. O., Oladepo, S. A., & Ganiyu, S. A. (2024). Efficient and Sustainable Biodiesel Production via Transesterification: Catalysts and Operating Conditions. Catalysts, 14(9), 581. https://doi.org/10.3390/catal14090581
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Victoria Victor Soares, Luiz Eduardo Freitas de Moura, Katia Moreira de Melo (Autor)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
All works published in the Brazilian Journal of Production Engineering (BJPE) are licensed under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
This means that:
Anyone can copy, distribute, display, adapt, remix, and even commercially use the content published in the journal;
Provided that due credit is given to the authors and to BJPE as the original source;
No additional permission is required for reuse, as long as the license terms are respected.
This policy complies with the principles of open access, promoting the broad dissemination of scientific knowledge.
2.png)
