Valorização da borra de café residual como recurso para a obtenção sustentável de polietileno furanoato

• Processo: 23/08411-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Parceria para Inovação Tecnológica - PITE
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2026
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: João Paulo Alves Silva
• Beneficiário: João Paulo Alves Silva
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Município: Lorena
• Instituição parceira: UNIDADE NAO MAPEADA
• Pesquisadores associados: Ines Conceicao Roberto ; Leandro Gonçalves de Aguiar ; Livia Melo Carneiro ; Pedro Henrique Fernandes de Andrade Silva ; Solange Inês Mussatto Dragone
• Assunto(s): Conversão de biomassa Biomassa lignocelulósica Biorrefinarias Borra de café Polietilenos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ácido 2 | biomassa lignocelulósica | biorrefinaria | Borra de café | Polietilenofuranoaro | 5 furanodicarboxílico | 5-Hidroximetilfurfural | conversão de biomassa

Resumo

O Polietilenofuranoaro (PEF) é um polímero renovável que possui propriedades similares ao polietileno tereftalato (PET), e possui potencial para ser amplamente utilizado na indústria de embalagens. Este projeto de pesquisa tem como objetivo investigar a viabilidade da obtenção de Polietilenofuranoaro (PEF) a partir de borra de café residual (BC). A pesquisa será dividida em cinco principais etapas. Inicialmente, será otimizada a hidrólise enzimática da borra de café para a conversão dos polissacarídeos presentes em açúcares simples. Na segunda etapa, os açúcares presentes no hidrolisado serão convertidos em 5 Hidroximetilfurfural (HMF) por catálise heterogênea. Serão investigadas as condições de reação visando alcançar uma alta conversão de açúcares e seletividade em HMF, que é um intermediário chave na síntese do FDCA (ácido 2,5 furanodicarboxílico). Na etapa seguinte, o HMF bruto será utilizado para a obtenção de FDCA por catálise heterogênea. Serão avaliados catalisadores de metais não nobres em combinação com diferentes agentes oxidantes, visando maximizar a obtenção desta molécula. O FDCA bruto será recuperado e utilizado na etapa seguinte do estudo. Por fim, o FDCA será utilizado na síntese de PEF, através de uma policondensação com etilenoglicol. As propriedades do PEF sintetizado serão ainda avaliadas, incluindo características físicas, térmicas e mecânicas, para determinar a sua adequação como substituto do PET em aplicações em embalagens. O projeto também inclui uma análise técnico-econômica abrangente, na qual serão considerados os custos envolvidos em cada etapa do processo. O resultado deste projeto de pesquisa visa fornecer uma avaliação abrangente da viabilidade técnica e econômica da obtenção de PEF a partir da biomassa borra de café residual, fornecendo informações importantes para o desenvolvimento de rotas sustentáveis de produção deste biopolímero. (AU)