Desenvolvimento de membranas (bio)catalíticas para a valorização de CO2

Resumo

O objetivo do presente projeto consiste no desenvolvimento de um conceito biocatalíticos para a valorização do CO2, passível de ser integrado numa estratégia mais ampla de biorrefinaria. O desenvolvimento deste conceito será centrado na redução biocatalítica do CO2 a metanol. Para atingir este objetivo, foi desenhada uma estratégia baseada numa cascata enzimática constituída por 3 desidrogenases dependentes de NADH - formato desidrogenase (FateDH), formaldeído desidrogenase (FaldDH) e álcool desidrogenase (ADH), que permite efectuar a redução do CO2 a metanol em 3 passos. O conceito base desta estratégia consiste no desenvolvimento de uma membrana que funcione não só como matriz de imobilização desta cascata enzimática, mas igualmente providenciar um meio ideal para a regeneração catalítica do NAD+. Esta membrana integrará simultaneamente um sistema biocatalítico para valorização do CO2 e um sistema catalítico para a redução de NAD+ baseado em H2. A membrana terá por base membranas poliméricas porosas sobre as quais será depositado um filme de Ion Jelly, material que resulta da combinação de um líquido iónico com gelatina. A escolha deste material como matriz de imobilização deve-se às suas propriedades físico-químicas e à sua bicompatibiliade enzimática. Por outro lado, como este material tem por base um líquido iónico que permite solvatar apreciáveis quantidades de CO2. Este último ponto representa uma das maiores limitações para a implementação deste tipo de processo, devido à baixa solubilidade do CO2 em sistemas aquosos. A estratégia aqui proposta permite dar resposta a este problema. (AU)