Obtenção de químicos renováveis pela valoração do carbono sustentável de sabugo de milho

• Processo: 22/03904-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Vigência: 01 de novembro de 2022 - 31 de outubro de 2024
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Convênio/Acordo: Secretaria do Meio Ambiente - Fundação Florestal
• Pesquisador responsável: Rita de Cássia Lacerda Brambilla Rodrigues
• Beneficiário: Rita de Cássia Lacerda Brambilla Rodrigues
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Adalberto Pessoa Junior ; Alberto Wisniewski Junior ; Álvaro Henrique Mello José ; Bruna Green Rodrigues ; Caroline Carriel Schmitt ; Durval Rodrigues Junior ; Eliana Vieira Canettieri ; Esperidiana Augusta Barretos de Moura ; Henrique Finocchio ; Klaus Raffelt ; Nicolaus Dahmen ; Renata Moreira ; Thiago Averaldo Bimestre
• Assunto(s): Biocarvão Bioenergia Biorrefinarias Extrusão Lignina Pirólise rápida Conversão de biomassa Resíduos agroindustriais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biocarvão | biorrefinaria | Extrusão | Lignina | Organosolv | pirólise rápida | conversão de biomassa

Resumo

Resíduos agroindustriais, como sabugo de milho, possuem blocos de construção renováveis, como celulose, hemicelulose e lignina, que são muito atraentes para um amplo espectro de aplicações industriais e de consumo. No entanto, para o desenvolvimento viável de processos tecnológicos para obtenção de produtos sustentáveis, diferentes pré-tratamentos (termoquímicos, químicos e enzimáticos) devem ser realizados na biomassa. A tecnologia de extrusão dupla rosca pode ser um método de pré-tratamento viável devido à exposição simultânea da biomassa sob condições de cisalhamento em diferentes temperaturas em um processo de fluxo contínuo. Além disso, sua combinação com fracionamento por solvente (organosolv) pode separar as frações (celulose, hemicelulose e lignina) com alta pureza e baixa geração de efluentes. A pirólise rápida é uma tecnologia que converte a estrutura lignocelulósica em uma mistura líquida de moléculas de menor massa molecular, denominada bio-óleo, rica em monômeros e oligômeros aromáticos (lignina pirolítica). Este projeto propõe o uso do sabugo de milho em diferentes rotas de extração (pirólise, química e enzimática) para obter carbono sustentável a partir da despolimerização de diferentes ligninas (organosolv, enzimática e pirolítica) em que o maior desafio está na despolimerização da lignina pirolítica. Haverá monitorização e caracterização avançada dos produtos, ou seja, ao nível molecular, pois é fundamental conhecer em profundidade a composição química destes produtos. Os monômeros obtidos são uma fonte primária de hidrocarbonetos e compostos aromáticos contendo carbono renovável com um vasto potencial de aplicação industrial. O projeto também prevê como carbono sustentável, a obtenção de açúcares solúveis e nanolignina, e a utilização do biocarvão produzido no processo de pirólise para obtenção de nanobiocarvão funcional com potencial de uso na imobilização covalente de enzimas, criossorção e aplicação na descontaminação de líquidos e gases. Em etapas estratégicas será realizada uma avaliação ambiental do ciclo de vida para verificar os benefícios potenciais desta nova proposta. Com essa prerrogativa, espera-se buscar produtos de fontes renováveis a partir de biomassa residual abundante no Brasil com o apoio de parceiros de instituições brasileiras e alemã, visando estimular o desenvolvimento nacional de uma indústria que no Brasil ainda é incipiente, mas que na Europa já está prosperando, com várias startups de sucesso estabelecidas. (AU)