Produção de nanocelulose a partir de macroalgas marinhas do litoral alagoano via rota enzimática: obtenção, caracterização e viabilidade econômica

• Processo: 19/25261-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2023
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Acordo de Cooperação: CONFAP - Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa
• Pesquisador responsável: Cristiane Sanchez Farinas
• Beneficiário: Cristiane Sanchez Farinas
• Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Antonio José Gonçalves da Cruz ; Carlos Eduardo de Farias Silva ; Luiz Henrique Capparelli Mattoso ; Rosineide Gomes da Silva Cruz
• Auxílio(s) vinculado(s): 23/05942-6 - 14th European Congress of Chemical Engineering and 7th European Congress of Applied Biotechnology, AR.EXT
• Assunto(s): Bioprocessos Bioprodutos Enzimas Macroalgas Nanocelulose Viabilidade econômica Alagoas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioprocesso | bioprodutos | Biorefinaria | enzimas | macroalgas | nanocelulose | Engenharia de Bioprocessos

Resumo

Estudos direcionados a uma economia de baixo carbono, tendo como premissa a exploração sustentável de recursos renováveis para oferecer soluções concretas para os grandes desafios das áreas sociais, econômicas e ambientais se fazem cada vez mais necessários para o desenvolvimento e inovação de processos industriais na chamada bioeconomia do futuro. Considerando que a celulose é o carboidrato mais abundante na natureza, formado por domínios cristalinos e outros domínios amorfos, e sendo obtido principalmente através de matérias-primas lignocelulósicas, a sua aplicação na obtenção de novos biomateriais configura-se como a opção promissora para substituição dos recursos não-renováveis. Dentre esses biomateriais, a nanocelulose apresenta um grande potencial para vários tipos de aplicações, tais como, aditivos para compósitos, reforço de polímeros e papéis, emulsões entre outras. Nas últimas décadas, muitas matérias-primas diferentes têm sido utilizadas para obter a nanocelulose, como madeiras, resíduos agroindustriais, e mais recentemente, as algas marinhas. Desta forma, pretende-se investigar a utilização de macroalgas potenciais obtidas no litoral do Estado de Alagoas para produzir nanocelulose usando hidrólise enzimática combinada com tratamentos físicos. A nanocelulose obtida será comparada com dois produtos: a obtida a partir de macroalgas pelo método ácido convencional e a nanocelulose obtida de matéria-prima celulósica modelo como a polpa de eucalipto. Além disso, um estudo transversal de viabilidade econômica da produção de nanocelulose de macroalgas será realizado utilizando-se modelagem matemática do processo incluindo simulação numérica, análise do ciclo de vida e potencial econômico da nanocelulose obtida. (AU)

Publicações científicas

(11)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BONDANCIA, THALITA J. J.; FLORENCIO, CAMILA; BACCARIN, GRAZIELA S. S.; FARINAS, CRISTIANE S. S.. Cellulose nanostructures obtained using enzymatic cocktails with different compositions. International Journal of Biological Macromolecules, v. 207, p. 9-pg., 2022-05-15. (16/10636-8, 19/15400-0, 19/05159-4, 19/25261-8)

BONDANCIA, THALITA J.; BATISTA, GUSTAVO; DE AGUIAR, JESSICA; LOREVICE, MARCOS, V; CRUZ, ANTONIO J. G.; MARCONCINI, JOSE M.; MATTOSO, LUIZ H. C.; FARINAS, CRISTIANE S.. Cellulose Nanocrystals from Sugar Cane Bagasse Using Organic and/or Inorganic Acids: Techno-Economic Analysis and Life Cycle Assessment. ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 10, n. 14, p. 17-pg., 2022-04-11. (16/10636-8, 19/25261-8)

BRONDI, MARIANA; FLORENCIO, CAMILA; MATTOSO, LUIZ; RIBEIRO, CAUE; FARINAS, CRISTIANE. Encapsulation of Trichoderma harzianum with nanocellulose/carboxymethyl cellulose nanocomposite. Carbohydrate Polymers, v. 295, p. 9-pg., 2022-07-23. (19/05159-4, 16/10636-8, 19/25261-8)

BILATTO, STANLEY; FARINAS, CRISTIANE S.. Recent Developments on Nanocellulose-Based Energy Systems. Brazilian Journal of Physics, v. 52, n. 3, p. 8-pg., 2022-06-01. (16/10636-8, 19/25261-8, 18/10899-4)

SIMOES, IGOR R.; BRONDI, MARIANA G.; FARINAS, CRISTIANE S.. In-House Extracted Soybean Protein Can Reduce the Enzyme Dosage in Biomass Saccharification. FERMENTATION-BASEL, v. 9, n. 2, p. 11-pg., 2023-02-01. (19/25261-8, 16/10636-8)

VELLOSO, CAMILA CRISTINA VIEIRA; CAMARGO, BRUNA CERRI PEREIRA; SOUSA, MARINA DEL BIANCO; BUFFO, MARIANE MOLINA; PAIVA, CHRISTIANE ABREU DE OLIVEIRA; FARINAS, CRISTIANE SANCHEZ; BADINO, ALBERTO COLLI. High yield of heat-resistant spores of Bacillus megaterium in bioreactors. Biochemical Engineering Journal, v. 198, p. 10-pg., 2023-09-01. (19/25261-8, 16/10636-8)

SQUINCA, PAULA; BILATTO, STANLEY; BADINO, ALBERTO C.; FARINAS, CRISTIANE S.. The use of enzymes to isolate cellulose nanomaterials: A systematic map review. CARBOHYDRATE POLYMER TECHNOLOGIES AND APPLICATIONS, v. 3, p. 15-pg., 2022-05-05. (16/10636-8, 19/25261-8, 18/10899-4)

VELLOSO, CAMILA C. V.; LOPES, MARINA M.; BADINO, ALBERTO C.; FARINAS, CRISTIANE S.. Exploring the roles of starch for microbial encapsulation through a systematic mapping review. Carbohydrate Polymers, v. 306, p. 17-pg., 2023-01-21. (19/25261-8, 16/10636-8)

FREITAS, V, JULIANA; BILATTO, STANLEY; SQUINCA, PAULA; PINTO, ARIANE S. S.; BRONDI, MARIANA G.; BONDANCIA, THALITA J.; BATISTA, GUSTAVO; KLAIC, RODRIGO; FARINAS, CRISTIANE S.. Sugarcane biorefineries: potential opportunities towards shifting from wastes to products. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 172, NOV 15 2021. (16/10636-8, 19/25261-8, 17/21173-1, 18/10899-4)

KATAYAMA, ERIC; RODRIGUES, NATALIA A.; BILATTO, STANLEY; CASCIATORI, FERNANDA P.; FARINAS, CRISTIANE S.. Nanocellulose isolation using a thermostable endoglucanase-rich cocktail from Myceliophthora thermophila cultivated in a multilayer packed-bed bioreactor. BIOMASS CONVERSION AND BIOREFINERY, v. N/A, p. 16-pg., 2022-06-30. (16/10636-8, 18/00996-2, 18/10899-4, 19/25261-8)

LOPES, MARINA MOMESSO; DE OLIVEIRA-PAIVA, CHRISTIANE ABREU; FARINAS, CRISTIANE SANCHEZ. Modification of pectin/starch-based beads with additives to improve Bacillus subtilis encapsulation for agricultural applications. International Journal of Biological Macromolecules, v. 246, p. 10-pg., 2023-07-04. (19/25261-8, 16/10636-8)