Relatório de produção acadêmica da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)
Departamento de Engenharia Química (DEQ)

• Total de projetos de pesquisa (3)
  
  1. 2018-Atual. Novos processos cataliticos e fotocataliticos para a conversao direta de metano e CO2 em produtos
     Descrição: Em 20 anos, espera-se atingir a Era de Ouro do Gás Natural, onde o metano desempenhará um papel de liderança como matéria-prima industrial primária. Assim, esta proposta visa desenvolver conhecimentos fundamentais e aplicados para a conversão catalítica de metano por rotas oxidativas bem como a utilização de CO2, um gás do efeito de estufa presente no gás natural (também proveniente da reforma do metano). Propõe-se uma equipe de coordenação e integração entre grupos que atuam em cinco linhas de pesquisa (RL) como: grupo de catálise química (RL-1) e fotocatálise (RL-2), com o objetivo de abordar os desafios significativos na oxidação parcial de CH4 em metanol. RL-1 envolve design, preparação e caracterização de catalisadores heterogêneos estruturados à base de Cu e Fe como SAPOs, ALPOs, MALPOs e MOFs, construção de reatores e testes catalíticos. Na RL-1, os catalisadores mais promissores serão descritos com cálculos DFT para modelagem de sítios ativos de catalisadores e da interação destes com seus reagentes. RL-2 desenvolverá fotocatalisadores baseados em TiO2, g-C3N4, ZnO, BiVO4 e BiWO3. Estes semicondutores serão preparados e modificados buscando uma superfície com propriedades ideais para oxidação parcial do metano e sem mineralização. A atividade catalítica será avaliada que buscando o desenvolvimento de setups experimentais para analisar a capacidade de controle das reações de oxidação em escalas laboratoriais e piloto. Alternativamente, ao metanol, em RL-3, o metano será utilizado como matéria-prima para a produção de materiais à base de carbono. Estes materiais serão preparados por decomposição catalítica do metano usando metais (Fe, Co, Ni) suportados, usando-se reatores de leito fixo e fluizados. Estes materiais serão modificados visando alcançar propriedades adequadas para aplicações em eletroquímica e como sensores de gases. No que se refere à utilização de CO2, RL-4 estudará a bi-reforma do metano, onde uma mistura de CH4 , H2O e CO2 é transformada em gás de síntese (CO + H2). O grande interesse é o desenvolvimento de novos catalisadores a base de Ni, os quais deverão ser altamente resistentes ao acumulo de carbono e a altas temperaturas para o processamento de gás natural com baixa purificação em relação ao CO2 e H2O. As propriedades dos catalisadores a base de Ni serão modificadas através das propriedades eletrônicas, buscando catalisadores capazes da oxidação de espécies C-por OH em baixa temperaturas abaixo da decomposição de C-H em carbono e também desenvolvimento de catalisadores a base de Ni oxido de ferro para oxidação do carbono formado. No que se refere à utilização de CO2, RL-5 terá como foco o processo de hidrogenação de CO2 em metanol. Pretende-se através da síntese de nanoparticulas de Cu decorados com Cu-O-Cu com diferentes tamanhos, composição e grau de cobrimento de oxido, buscar o entendimento estrutural dos catalisadores a base de Cu para se obter alta seletividade para hidrogenação de CO2 a metanol. Análise técnico-econômica e avaliação ambiental também serão aplicadas nos estudos de RL-1, RL-4 e RL-5. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Felipe Fernando Furlan - Integrante / Ernesto Antonio UrquietaGonzalez - Integrante / Alice Medeiros Lima - Integrante / Cristiane S. Farinas - Integrante / José Maria Corrêa Bueno - Coordenador / Luiz Henrique Capparelli Mattoso - Integrante / José Manoel Marconcini - Integrante / Cauê Ribeiro de Oliveira - Integrante / Dalmo Mandelli - Integrante / Daniela Zanchet - Integrante / Leandro Martins - Integrante / Adriana Paula Ferreira Palhares - Integrante / Alejandro López Castillo - Integrante / Diogo Paschoalini Volanti - Integrante / Elaine Cristina Paris - Integrante / Janaina Fernandes Gomes - Integrante / Jean Marcel Ribeiro Gallo - Integrante / João Batista Oliveira dos Santos - Integrante / José Mansur Assaf - Integrante / Maria Alice Martins - Integrante / Patrícia Moreira Lima - Integrante / Priscila Destro - Integrante / Waldir Avansi Junior - Integrante.
     Membro: Felipe Fernando Furlan.
     Descrição: Em 20 anos, espera-se atingir a Era de Ouro do Gás Natural, onde o metano desempenhará um papel de liderança como matéria-prima industrial primária. Assim, esta proposta visa desenvolver conhecimentos fundamentais e aplicados para a conversão catalítica de metano por rotas oxidativas bem como a utilização de CO2, um gás do efeito de estufa presente no gás natural (também proveniente da reforma do metano). Propõe-se uma equipe de coordenação e integração entre grupos que atuam em cinco linhas de pesquisa (RL) como: grupo de catálise química (RL-1) e fotocatálise (RL-2), com o objetivo de abordar os desafios significativos na oxidação parcial de CH4 em metanol. RL-1 envolve design, preparação e caracterização de catalisadores heterogêneos estruturados à base de Cu e Fe como SAPOs, ALPOs, MALPOs e MOFs, construção de reatores e testes catalíticos. Na RL-1, os catalisadores mais promissores serão descritos com cálculos DFT para modelagem de sítios ativos de catalisadores e da interação destes com seus reagentes. RL-2 desenvolverá fotocatalisadores baseados em TiO2, g-C3N4, ZnO, BiVO4 e BiWO3. Estes semicondutores serão preparados e modificados buscando uma superfície com propriedades ideais para oxidação parcial do metano e sem mineralização. A atividade catalítica será avaliada que buscando o desenvolvimento de setups experimentais para analisar a capacidade de controle das reações de oxidação em escalas laboratoriais e piloto. Alternativamente, ao metanol, em RL-3, o metano será utilizado como matéria-prima para a produção de materiais à base de carbono. Estes materiais serão preparados por decomposição catalítica do metano usando metais (Fe, Co, Ni) suportados, usando-se reatores de leito fixo e fluizados. Estes materiais serão modificados visando alcançar propriedades adequadas para aplicações em eletroquímica e como sensores de gases. No que se refere à utilização de CO2, RL-4 estudará a bi-reforma do metano, onde uma mistura de CH4 , H2O e CO2 é transformada em gás de síntese (CO + H2). O grande interesse é o desenvolvimento de novos catalisadores a base de Ni, os quais deverão ser altamente resistentes ao acumulo de carbono e a altas temperaturas para o processamento de gás natural com baixa purificação em relação ao CO2 e H2O. As propriedades dos catalisadores a base de Ni serão modificadas através das propriedades eletrônicas, buscando catalisadores capazes da oxidação de espécies C-por OH em baixa temperaturas abaixo da decomposição de C-H em carbono e também desenvolvimento de catalisadores a base de Ni oxido de ferro para oxidação do carbono formado. No que se refere à utilização de CO2, RL-5 terá como foco o processo de hidrogenação de CO2 em metanol. Pretende-se através da síntese de nanoparticulas de Cu decorados com Cu-O-Cu com diferentes tamanhos, composição e grau de cobrimento de oxido, buscar o entendimento estrutural dos catalisadores a base de Cu para se obter alta seletividade para hidrogenação de CO2 a metanol. Análise técnico-econômica e avaliação ambiental também serão aplicadas nos estudos de RL-1, RL-4 e RL-5.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Alice Medeiros de Lima - Coordenador / Felipe Fernando Furlan - Integrante / Cristiane Sanchez Farinas - Integrante / LUIZ HENRIQUE CAPPARELLI MATTOSO - Integrante / José Manoel Marconcini - Integrante / José Maria Correa Bueno - Integrante / Cauê Ribeiro de Oliveira - Integrante / Dalmo Mandelli - Integrante / Daniela Zanchet - Integrante / Leandro Martins - Integrante / Adriana Paula Ferreira Palhares - Integrante / Alejandro López Castillo - Integrante / Diogo Paschoalini Volanti - Integrante / Elaine Cristina Paris - Integrante / Ernesto Antonio Urquieta Gonzalez - Integrante / Janaina Fernandes Gomes - Integrante / Jean Marcel Ribeiro Gallo - Integrante / Joao Batista Oliveira dos Santos - Integrante / Jose Mansur Assaf - Integrante / Maria Alice Martins - Integrante / Patrícia Moreira Lima - Integrante / Priscila Destro - Integrante / Waldir Avansi Junior - Integrante.
     Membro: Alice Medeiros de Lima.
     Descrição: Em 20 anos, espera-se atingir a Era de Ouro do Gás Natural, onde o metano desempenhará um papel de liderança como matéria-prima industrial primária. Assim, esta proposta visa desenvolver conhecimentos fundamentais e aplicados para a conversão catalítica de metano por rotas oxidativas bem como a utilização de CO2, um gás do efeito de estufa presente no gás natural (também proveniente da reforma do metano). Propõe-se uma equipe de coordenação e integração entre grupos que atuam em cinco linhas de pesquisa (RL) como: grupo de catálise química (RL-1) e fotocatálise (RL-2), com o objetivo de abordar os desafios significativos na oxidação parcial de CH4 em metanol. RL-1 envolve design, preparação e caracterização de catalisadores heterogêneos estruturados à base de Cu e Fe como SAPOs, ALPOs, MALPOs e MOFs, construção de reatores e testes catalíticos. Na RL-1, os catalisadores mais promissores serão descritos com cálculos DFT para modelagem de sítios ativos de catalisadores e da interação destes com seus reagentes. RL-2 desenvolverá fotocatalisadores baseados em TiO2, g-C3N4, ZnO, BiVO4 e BiWO3. Estes semicondutores serão preparados e modificados buscando uma superfície com propriedades ideais para oxidação parcial do metano e sem mineralização. A atividade catalítica será avaliada que buscando o desenvolvimento de setups experimentais para analisar a capacidade de controle das reações de oxidação em escalas laboratoriais e piloto. Alternativamente, ao metanol, em RL-3, o metano será utilizado como matéria-prima para a produção de materiais à base de carbono. Estes materiais serão preparados por decomposição catalítica do metano usando metais (Fe, Co, Ni) suportados, usando-se reatores de leito fixo e fluizados. Estes materiais serão modificados visando alcançar propriedades adequadas para aplicações em eletroquímica e como sensores de gases. No que se refere à utilização de CO2, RL-4 estudará a bi-reforma do metano, onde uma mistura de CH4 , H2O e CO2 é transformada em gás de síntese (CO + H2). O grande interesse é o desenvolvimento de novos catalisadores a base de Ni, os quais deverão ser altamente resistentes ao acumulo de carbono e a altas temperaturas para o processamento de gás natural com baixa purificação em relação ao CO2 e H2O. As propriedades dos catalisadores a base de Ni serão modificadas através das propriedades eletrônicas, buscando catalisadores capazes da oxidação de espécies C-por OH em baixa temperaturas abaixo da decomposição de C-H em carbono e também desenvolvimento de catalisadores a base de Ni oxido de ferro para oxidação do carbono formado. No que se refere à utilização de CO2, RL-5 terá como foco o processo de hidrogenação de CO2 em metanol. Pretende-se através da síntese de nanoparticulas de Cu decorados com Cu-O-Cu com diferentes tamanhos, composição e grau de cobrimento de oxido, buscar o entendimento estrutural dos catalisadores a base de Cu para se obter alta seletividade para hidrogenação de CO2 a metanol. Análise técnico-econômica e avaliação ambiental também serão aplicadas nos estudos de RL-1, RL-4 e RL-5.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (10) / Mestrado acadêmico: (10) / Doutorado: (10) . Integrantes: Adriana Paula Ferreira - Integrante / José Maria Correa Bueno - Coordenador / Daniela Zanchet - Integrante / Leandro Martins - Integrante / João Batista Oliveira dos Santos - Integrante / José Mansur Assaf - Integrante / Patrícia Moreira Lima - Integrante / Diogo Paschoalini Volanti - Integrante / Janaina Fernandes Gomes - Integrante / Priscila Destro - Integrante / Jean Marcel Ribeiro Gallo - Integrante / Alice Medeiros de Lima - Integrante / Cauê Ribeiro de Oliveira - Integrante / Dalmo Mandelli - Integrante / Alejandro López Castillo - Integrante / Cristiane Sanchez Farinas - Integrante / Elaine Cristina Paris - Integrante / Ernesto Antonio Urquieta Gonzalez - Integrante / Felipe Fernando Furlan - Integrante / José Manoel Marconcini - Integrante / Luiz Henrique Capparelli Mattoso - Integrante / Maria Alice Martins - Integrante / Waldir Avansi Junior - Integrante.
     Membro: Adriana Paula Ferreira.
  2. 2017-2019. INTENSIFICACAO E INTEGRACAO DE PROCESSOS DE PRODUCAO E PURIFICACAO DE PROTEINA A DE SUPERFICIE DE PNEUMOCOCO
     Descrição: A bactéria Escherichia coli é um dos principais hospedeiros empregados na produção de proteínas recombinantes, movimentando um mercado global de E50-60 bilhões em biofarmacêuticos. A escolha desta bactéria como fábrica microbiana se deve ao vasto conhecimento acumulado sobre a genética e o metabolismo da mesma, à disponibilidade de métodos precisos e rápidos para a modificação de seu genoma e à facilidade de obtenção de elevadas quantidades de biomassa utilizando protocolos de cultivo bem estabelecidos. Vetores de expressão muito difundidos para a produção de proteínas recombinantes em E. coli são baseados no operon lac, onde lactose e/ou seu análogo, o isopropil beta-D-1-tiogalactopiranosidio (IPTG), são utilizados para a indução da produção da proteína de interesse, que geralmente se acumula no interior da célula. A purificação da proteína de interesse é geralmente facilitada por ser produzida em fusão com elementos (cauda de histidinas, dentre outros) que conferem afinidade por íons de metais de transição (Ni+2, Co+2, Zn+2), permitindo a obtenção do produto puro por cromatografia de afinidade. Porém, é necessário remover esses elementos que facilitam a purificação do produto final, com aumento do custo devido ao preço elevado das enzimas e das etapas subsequentes exigidas para separação da molécula livre da fusão. Para proteínas produzidas sem fusão, a estratégia de purificação deve ser desenvolvida com base nas diferenças entre as características físico-químicas da molécula de interesse e dos contaminantes (como proteínas, DNA e lipopolissacarídeos ou endotoxinas) e, neste caso, os protocolos podem ser extremamente variados. A presença de contaminantes no produto de interesse obtido ao final da etapa de produção está diretamente relacionada com as estratégias de cultivo e indução empregadas. Por isso, é fundamental identificar as respostas fisiológicas das células à indução e, principalmente incorporar essa questão no desenvolvimento de estratégias de cultivo. Além disso, a produção de medicamentos mais acessíveis e com qualidade superior depende do aprimoramento simultâneo dos processos upstream e downstream e da incorporação da análise da viabilidade econômica dos processos integrados. O principal objetivo deste projeto de pesquisa é intensificar, integrar e otimizar economicamente os processos de produção e purificação da proteína A de superfície do pneumococo (PspA), a qual poderá ser empregada na forma de vacina conjugada ou como vacina proteica de subunidade, para prevenção de infecções causadas por Streptococcus pneumoniae. A partir de cultivos em biorreator de bancada (convencional e airlift operado em sobrepressão) conduzidos em batelada, utilizando diferentes meios de cultivo (complexo e mínimo), indutores (IPTG e lactose) e temperaturas de indução serão obtidas diferentes biomassas de rE. coli BL21( (usual e detoxificada) contendo a proteína alvo, as quais serão processadas no Instituto Butantan para testar diferentes protocolos de purificação. Os protocolos de purificação que apresentarem o desempenho satisfatório em termos de pureza e qualidade juntamente com as respectivas condições de cultivo-indução serão integrados e analisados quanto à viabilidade econômica via a "Biorrefinaria Virtual da Proteína Recombinante" (BVPR), a qual será implementada no software livre EMSO (Environment for Modelling, Simulation and Optimization). A partir da avaliação dos resultados obtidos em termos de pureza e rendimento em proteína recombinante em todas as combinações de processos de produção/purificação estudados e da análise de viabilidade econômica fornecida pela BVPR, a estratégia de cultivo e de purificação mais eficientes do ponto de vista econômico e da qualidade do produto será identificada e escalonada para cultivo de alta densidade celular em batelada alimentada.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (2) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (4) . Integrantes: Felipe Fernando Furlan - Integrante / Roberto de Campos Giordano - Integrante / Teresa Cristina Zangirolami - Coordenador / Marcelo Perencin de Arruda Ribeiro - Integrante / Antonio Carlos Luperni Horta - Integrante / Viviane Maimoni Gonçalves - Integrante / Joaquin Cabrera-Crespo - Integrante.
     Membro: Felipe Fernando Furlan.
  3. 2016-Atual. Da Fabrica Celular a Biorrefinaria Integrada Biodiesel-Bioetanol: uma Abordagem Sistemica Aplicada a Problemas Complexos em Micro e Macroescalas
     Descrição: Este projeto se propõe a enfrentar desafios tecnológicos colocados por uma nova concepção de biorrefinaria integrada, aproveitando sinergias entre os processos de produção dos dois mais importantes biocombustíveis no contexto brasileiro: bioetanol de 1ª e 2ª gerações, a partir cana de açúcar, e biodiesel, a partir de óleos vegetais e, também, de fonte microbiana. Para tanto, associam-se pesquisadores com larga experiência da área, de várias instituições do Estado de São Paulo: UFSCar (Departamento de Engenharia Química), UNICAMP (Faculdades de Engenharia Química e de Engenharia de Alimentos), USP (Escola de Engenharia de Lorena), EMBRAPA Instrumentação (São Carlos). Biocombustíveis líquidos de fontes renováveis são a "espinha dorsal" dessa biorrefinaria, baseada em rotas bioquímicas, mas moléculas de maior valor agregado têm sua produção igualmente estudada, pois contribuem de forma importante para a viabilidade do empreendimento. Em uma analogia com a indústria do petróleo, esta biorrefinaria seria equivalente a um parque refinaria-complexo petroquímico de 1ª a 2ª/3ª gerações. Até onde vai nosso conhecimento, a exploração das inúmeras sinergias que existem entre os processos de produção de biodiesel e bioetanol é ainda incipiente. A utilização de subprodutos hoje problemáticos, como o glicerol e a fração hemicelulósica da biomassa vegetal, a produção de biodiesel etílico (totalmente renovável), dentre vários outros exemplos, podem ter soluções tecnicamente mais eficazes se os processos de produção dos dois biocombustíveis forem pensados de forma integrada, entre si e com a produção de outras moléculas (como ácido 3-hidroxipropiônico, ácido aspártico, nanocelulose, carotenoides, biossurfactantes, dentre outras). Todas essas linhas de pesquisa são interligadas pela análise tecno-econômica dos processos integrados na biorrefinaria (encarada como um sistema complexo em macroescala), utilizando ferramentas avançadas da Engenharia de (Bio)processos e Sistemas que permitem retroalimentar aos grupos trabalhando experimentalmente metas a serem atingidas para que o processo global passe pelo crivo de uma análise econômica, ainda que preliminar. Paralelamente, técnicas de Biologia de Sistemas são utilizadas para estudar a fábrica celular, encarada como um sistema complexo em microescala. Finalmente, soluções definidas em microescala que, por exemplo, resultem em um microrganismo recombinante, irão interagir com o meio, dentro de biorreatores - os quais estão por sua vez inseridos no processo em macroescala. Desta forma, metodologias da área de engenharia de (bio)processos e sistemas podem proporcionar novos pontos de vista para análise dos fenômenos em micro e macroescalas. Tais metodologias irão auxiliar na definição da viabilidade tecno-econômica de soluções industriais - sem esquecer os aspectos relativos à sustentabilidade ambiental da solução proposta.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (10) / Mestrado acadêmico: (20) / Doutorado: (25) . Integrantes: Felipe Fernando Furlan - Integrante / Roberto de Campos Giordano - Coordenador / Antonio José Gonçalves da Cruz - Integrante / Raquel de Lima Camargo Giordano - Integrante / Paulo Waldir Tardioli - Integrante / Ruy de Sousa Júnior - Integrante / Teresa Cristina Zangirolami - Integrante / Cristiane S. Farinas - Integrante / Marcelo Perencin de Arruda Ribeiro - Integrante / Heizir Ferreira de Castro - Integrante / Antonio Carlos Luperni Horta - Integrante / Everson Alves Miranda - Integrante / Silvio Silverio da Silva - Integrante / Antonio José de Almeida Meirelles - Integrante.
     Membro: Felipe Fernando Furlan.
     Descrição: Este projeto se propõe a enfrentar desafios tecnológicos colocados por uma nova concepção de biorrefinaria integrada, aproveitando sinergias entre os processos de produção dos dois mais importantes biocombustíveis no contexto brasileiro: bioetanol de 1ª e 2ª gerações, a partir cana de açúcar, e biodiesel, a partir de óleos vegetais e, também, de fonte microbiana. Para tanto, associam-se pesquisadores com larga experiência da área, de várias instituições do Estado de São Paulo: UFSCar (Departamento de Engenharia Química), UNICAMP (Faculdades de Engenharia Química e de Engenharia de Alimentos), USP (Escola de Engenharia de Lorena), EMBRAPA Instrumentação (São Carlos). Biocombustíveis líquidos de fontes renováveis são a quot;espinha dorsalquot; dessa biorrefinaria, baseada em rotas bioquímicas, mas moléculas de maior valor agregado têm sua produção igualmente estudada, pois contribuem de forma importante para a viabilidade do empreendimento. Em uma analogia com a indústria do petróleo, esta biorrefinaria seria equivalente a um parque refinaria-complexo petroquímico de 1ª a 2ª/3ª gerações. Até onde vai nosso conhecimento, a exploração das inúmeras sinergias que existem entre os processos de produção de biodiesel e bioetanol é ainda incipiente. A utilização de subprodutos hoje problemáticos, como o glicerol e a fração hemicelulósica da biomassa vegetal, a produção de biodiesel etílico (totalmente renovável), dentre vários outros exemplos, podem ter soluções tecnicamente mais eficazes se os processos de produção dos dois biocombustíveis forem pensados de forma integrada, entre si e com a produção de outras moléculas (como ácido 3-hidroxipropiônico, ácido aspártico, nanocelulose, carotenoides, biossurfactantes, dentre outras). Todas essas linhas de pesquisa são interligadas pela análise tecno-econômica dos processos integrados na biorrefinaria (encarada como um sistema complexo em macroescala), utilizando ferramentas avançadas da Engenharia de (Bio)processos e Sistemas que permitem retroalimentar aos grupos trabalhando experimentalmente metas a serem atingidas para que o processo global passe pelo crivo de uma análise econômica, ainda que preliminar. Paralelamente, técnicas de Biologia de Sistemas são utilizadas para estudar a fábrica celular, encarada como um sistema complexo em microescala. Finalmente, soluções definidas em microescala que, por exemplo, resultem em um microrganismo recombinante, irão interagir com o meio, dentro de biorreatores - os quais estão por sua vez inseridos no processo em macroescala. Desta forma, metodologias da área de engenharia de (bio)processos e sistemas podem proporcionar novos pontos de vista para análise dos fenômenos em micro e macroescalas. Tais metodologias irão auxiliar na definição da viabilidade tecno-econômica de soluções industriais - sem esquecer os aspectos relativos à sustentabilidade ambiental da solução proposta.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (10) / Mestrado acadêmico: (20) / Doutorado: (25) . Integrantes: Antonio José Gonçalves da Cruz - Integrante / Ruy de Sousa Junior - Integrante / Heizir Ferreira de Castro - Integrante / Marcelo Perecin de Arruda Ribeiro - Integrante / Antonio Carlos Luperini Horta - Integrante / Cristiane Sanchez Farinas - Integrante / Paulo Waldir Tardioli - Integrante / Raquel de Lima Camargo Giordano - Integrante / Felipe F. Furlan - Integrante / Roberto de Campos Giordano - Coordenador / Teresa Cristina Zangirolami - Integrante / Everson Alves Miranda - Integrante / Silvio Silverio da Silva - Integrante / Antonio José de Almeida Meirelles - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
     Membro: Antonio Jose Goncalves da Cruz.
     Descrição: Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Roberto de Campos Giordano em 13/03/2017. Descrição: Este projeto se propõe a enfrentar desafios tecnológicos colocados por uma nova concepção de biorrefinaria integrada, aproveitando sinergias entre os processos de produção dos dois mais importantes biocombustíveis no contexto brasileiro: bioetanol de 1ª e 2ª gerações, a partir cana de açúcar, e biodiesel, a partir de óleos vegetais e, também, de fonte microbiana. Para tanto, associam-se pesquisadores com larga experiência da área, de várias instituições do Estado de São Paulo: UFSCar (Departamento de Engenharia Química), UNICAMP (Faculdades de Engenharia Química e de Engenharia de Alimentos), USP (Escola de Engenharia de Lorena), EMBRAPA Instrumentação (São Carlos). Biocombustíveis líquidos de fontes renováveis são a "espinha dorsal" dessa biorrefinaria, baseada em rotas bioquímicas, mas moléculas de maior valor agregado têm sua produção igualmente estudada, pois contribuem de forma importante para a viabilidade do empreendimento. Em uma analogia com a indústria do petróleo, esta biorrefinaria seria equivalente a um parque refinaria-complexo petroquímico de 1ª a 2ª/3ª gerações. Até onde vai nosso conhecimento, a exploração das inúmeras sinergias que existem entre os processos de produção de biodiesel e bioetanol é ainda incipiente. A utilização de subprodutos hoje problemáticos, como o glicerol e a fração hemicelulósica da biomassa vegetal, a produção de biodiesel etílico (totalmente renovável), dentre vários outros exemplos, podem ter soluções tecnicamente mais eficazes se os processos de produção dos dois biocombustíveis forem pensados de forma integrada, entre si e com a produção de outras moléculas (como ácido 3-hidroxipropiônico, ácido aspártico, nanocelulose, carotenoides, biossurfactantes, dentre outras). Todas essas linhas de pesquisa são interligadas pela análise tecno-econômica dos processos integrados na biorrefinaria (encarada como um sistema complexo em macroescala), utilizando ferramentas avançadas da Engenharia de (Bio)processos e Sistemas que permitem retroalimentar aos grupos trabalhando experimentalmente metas a serem atingidas para que o processo global passe pelo crivo de uma análise econômica, ainda que preliminar. Paralelamente, técnicas de Biologia de Sistemas são utilizadas para estudar a fábrica celular, encarada como um sistema complexo em microescala. Finalmente, soluções definidas em microescala que, por exemplo, resultem em um microrganismo recombinante, irão interagir com o meio, dentro de biorreatores - os quais estão por sua vez inseridos no processo em macroescala. Desta forma, metodologias da área de engenharia de (bio)processos e sistemas podem proporcionar novos pontos de vista para análise dos fenômenos em micro e macroescalas. Tais metodologias irão auxiliar na definição da viabilidade tecno-econômica de soluções industriais - sem esquecer os aspectos relativos à sustentabilidade ambiental da solução proposta... Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (10) / Mestrado acadêmico: (20) / Doutorado: (25) . Integrantes: Alice Medeiros de Lima - Integrante / Antonio José Gonçalves da Cruz - Integrante / Felipe Fernando Furlan - Integrante / Roberto de Campos Giordano - Coordenador / Antonio José de Almeida Meirelles - Integrante / Cristiane Sanchez Farinas - Integrante / Everson Alves Miranda - Integrante / Heizir Ferreira de Castro - Integrante / Paulo Waldir Tardioli - Integrante / RAQUEL DE LIMA CAMARGO GIORDANO - Integrante / Silvio Silvério da Silva - Integrante / TERESA CRISTINA ZANGIROLAMI - Integrante / LUIZ HENRIQUE CAPPARELLI MATTOSO - Integrante / Marcelo Perencin de Arruda Ribeiro - Integrante / Patrícia Caroline Molgero Da Rós - Integrante / Pedro Carlos de Oliveira - Integrante / Ruy de Sousa Júnior - Integrante / WILLIAN KOPP - Integrante / Adilson José da Silva - Integrante / ANTONIO CARLOS LUPERNI HORTA - Integrante / Eduardo Augusto Caldas Batista - Integrante / GUILHERME JOSÉ MAXIMO - Integrante / José Manoel Marconcini - Integrante / Júlio César dos Santos - Integrante / Larissa de Freitas - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
     Membro: Alice Medeiros de Lima.
  
  

Prêmios e títulos