Estudo do potencial do biochar microalgal como suporte para obtenção de biocatalisadores sustentáveis no contexto de biorrefinarias visando à síntese de biocombustíveis

• Processo: 22/06209-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia
• Pesquisador responsável: Patricia Caroline Molgero Da Rós
• Beneficiário: Patricia Caroline Molgero Da Rós
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Cristiano Eduardo Rodrigues Reis ; Larissa de Freitas ; Liana Alvares Rodrigues ; Nídia de Sá Caetano
• Assunto(s): Biocarvão Biocombustíveis Biorrefinarias Bioprodutos Imobilização de enzimas Microalgas Transesterificação Hidrólise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biochar | Biocombustíveis | biorrefinaria | imobilização de enzimas | microalgas | Cultivo de microalgas, extração de bioprodutos, imobilização de enzimas, transesterificação e hidrólise dos lipídeos microalgais

Resumo

O presente projeto tem como objetivo avaliar o potencial do Biochar microalgal como suporte para imobilização de enzimas visando à obtenção de biocatalisadores mais sustentáveis que possam competir do ponto de vista industrial e econômico com os processos clássicos tradicionais. Propõe-se o estudo de uma biorrefinaria à base de microalgas, que visa diferentes aplicações biotecnológicas, atuando-se em duas frentes: i) utilização de uma nova fonte de suporte, de origem microbiana, para imobilização de lipases, visando à obtenção de biocatalisadores que possam ser aplicados em reações de biotransformação, em especial na síntese de biocombustíveis; ii) obtenção de bioprodutos de interesse industrial, tais como biocombustíveis (biodiesel), ácidos graxos essesciais (ômegas 3 e 6) e corantes naturais a partir dos constituintes celulares da biomassa microalgal. Estas duas frentes deverão convergir ao final do projeto para o estabelecimento de uma tecnologia de produção biotecnológica tecnicamente viável, permitindo a integração de processos e sustentabilidade que visa o aproveitamento total da biomassa microalgal dentro do conceito de biorrefinaria. Para alcançar essa finalidade, inicialmente a microalga será cultivada em fotobiorreatores "homemade" dos tipos tubular e coluna de bolhas, utilizando lâmpadas de LEDs como fonte de luz durante os cultivos, empregando condições previamente estabelecidas para a obtenção de biomassa. Após a etapa de cultivo será realizada a colheita da biomassa e extração dos constituintes celulares de interesse. E, por fim, a biomassa residual será submetida ao processo de pirólise para obtenção do biochar, que será previamente caracterizado e avaliado como suporte para imobilização de lipases. Nessa etapa do trabalho, serão testados diferentes métodos, como adsorção, ligação covalente, dentre outros, visando selecionar o melhor sistema catalítico para a condução de reações de transesterificação visando à obtenção de biocombustíveis. Ao final da execução do projeto, espera-se obter uma nova fonte mais sustentável como suporte para imobilização de enzimas, além de contribuir para a substituição de produtos sintéticos por bioprodutos ambientalmente mais favoráveis, obtidos a partir de microalgas. Vale ressaltar ainda que, a aplicação do biochar microalgal como suporte para imobilização de lipases é uma pesquisa ainda inédita no contexto nacional. (AU)

Publicações científicas

(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)

FELIX, FELLIPE CESAR CARDOSO DE SOUZA; HIDALGO, VITOR BERTOLASSI; DE CARVALHO, ANA KARINE FURTADO; CAETANO, NIDIA DE SA; DA ROS, PATRICIA CAROLINE MOLGERO. Assessing the application of marine microalgae Dunaliella salina in a biorefinery context: production of value-added biobased products. BIOFUELS BIOPRODUCTS & BIOREFINING-BIOFPR, v. 18, n. 2, p. 14-pg., 2024-01-09. (21/10767-3, 21/02677-4, 22/06209-8)

SHIBUKAWA, VINICIUS P.; REIS, CRISTIANO E. R.; DOS SANTOS, JULIO C.; DA ROS, PATRICIA C. M.. Utilization of co-products from corn ethanol industry in a biorefinery context: a review on the biotechnological potential of thin stillage. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v. N/A, p. 17-pg., 2023-09-01. (22/06209-8, 16/10636-8)