Descarbonização dos transportes para o benefício da sociedade: potencializando a sustentabilidade com a integração de rotas bioquímicas e térmicas na utilização integral da biomassa

• Processo: 23/09789-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2030
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Silvio Silvério da Silva
• Beneficiário: Silvio Silvério da Silva
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: George Jackson de Moraes Rocha ; Júlio César dos Santos
• Pesquisadores associados: Ademar Hakuo Ushima ; ADRIANA GARCIA ; Amit Bhasin ; Ana Paula de Souza Silva ; Anand Sreeram ; Attilio Converti ; Avinash Prabhakarrao Ingle ; Carlos Eduardo Driemeier ; Danielle Julie Carrier ; Danilo Eiji Hirayama ; Denis Correa Meyer ; Felipe Fernando Furlan ; Fernanda Belizário Silva ; Gabriela Papoulias França ; Héctor Arturo Ruiz Leza ; Joachim Venus ; Kamilla Vasconcelos Savasini ; Liedi Legi Bariani Bernucci ; Mahendra Kumar Rai ; Maria das Graças de Almeida Felipe ; Nagamani Balagurusamy ; Pâmela Coelho Tambani ; Paulo Ricardo Franco Marcelino ; Renata Moreira ; RULY TERAN HILARES ; Sudip Kumar Rakshit ; Valdeir Arantes ; Vanderley Moacyr John ; Vittor Rodrigues Santos Alves
• Auxílio(s) vinculado(s): 25/03024-5 - EMU concedido no processo 2023/09789-8: biorreator tanque agitado paralelo Multifors 2, AP.EMU; 25/03027-4 - EMU concedido no processo 2023/09789-8: cromatógrafo de gases e acoplado com detector de massas, AP.EMU; 25/03028-0 - EMU concedido no processo 2023/09789-8: usina de pirólise lenta, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/08441-3 - Estudo do processo de intensificação para a Produção de Biogás e Etanol de Segunda Geração a partir das frações de Carboidrato derivadas de Biomassas Lignocelulósicas, BP.DD; 25/07697-4 - Desenvolvimento de processo de pirólise rápida e gaseificação de lignina, BP.TT; 25/02510-3 - Desenvolvimento de Métodos para Potencializar Biorrefinarias: Avanços com Nanopartículas Metálicas nas Etapas de Pré-Tratamento, Sacarificação, e Fermentação/Digestão Anaeróbia, BP.TT; 25/02946-6 - Desenvolvimento e implementação de métodos para a produção e caracterização físico-química de bioprodutos derivados da conversão de biomassa lignocelulósica com aplicações no setor de transporte, BP.TT
• Assunto(s): Biomassa lignocelulósica Biocombustíveis Biorrefinarias Transportes Sustentabilidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biocombustíveis | Bioligantes | biorrefinaria | Descarbonização | Setor de transportes | Aproveitamento de biomassa lignocelulósica

Resumo

Biorrefinarias de materiais lignocelulósicos apresentam potencial como alternativas ambientalmente sustentáveis para obtenção de biocombustíveis e outros materiais de interesse do setor de infraestrutura de transportes. No Brasil, em função da importância do setor sucroalcooleiro, o bagaço e a palha de cana-de-açúcar correspondem a materiais lignocelulósicos abundantes com elevado potencial de contribuição como fonte de carbono e energia para as mais diversas aplicações. Para sua viabilidade, no entanto, as biorrefinarias requerem o aproveitamento integral das matérias-primas. Desta forma, no presente projeto, grupos de pesquisa multidisciplinares e interdisciplinares atuarão de forma integrada para geração de conhecimento científico, tecnológico e de inovação aplicáveis ao setor de transportes nacional. O tema surgiu de ampla discussão da equipe em relação a sua importância para a sociedade. Especificamente, propõe-se o aproveitamento integral do bagaço e da palha da cana-de-açúcar para obtenção de biocombustíveis e materiais de interesse do setor de transportes através de rotas bioquímicas e termoquímicas. Este eixo temático central favorecerá o desenvolvimento de processos considerados tecnicamente, economicamente e ambientalmente viáveis para produção dos biocombustíveis etanol e biogás, além de bioligantes e biocarvão para aplicação no setor de infraestrutura de transportes. O projeto foi subdividido em quatro linhas temáticas principais: i. bioconversão de carboidratos; ii. termoconversão de lignina; iii. materiais para infraestrutura de transportes; iv. sustentabilidade econômica e ambiental. Estas foram planejadas para desenvolvimento de forma integrada e sinérgica entre os grupos de pesquisa envolvidos. As rotas bioquímicas terão como foco o aproveitamento das frações carboidrato dos materiais visando à obtenção de etanol e biogás, enquanto as rotas termoquímicas terão como foco o uso da lignina para obtenção de bio-óleo e biocarvão, de forma que os pré-tratamentos aplicados à biomassa deverão ser direcionados a cada rota avaliada e a cada material em estudo. Além disso, desde o início da execução do projeto, estudos de avaliação de viabilidade econômica e ambiental serão realizados com auxílio de ferramentas de simulação de processos, possibilitando a identificação dos obstáculos tecnológicos e o direcionamento da pesquisa para obtenção de resultados científicos internacionalmente relevantes e tecnologia inovadora aplicável ao setor produtivo 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)

LIMA, CAIO A.; CONTATO, ALEX G.; DE OLIVEIRA, FERNANDA; DA SILVA, SILVIO S.; HIDALGO, VITOR B.; IRFAN, MUHAMMAD; GAMBARATO, BRUNO C.; CARVALHO, ANA K. F.; BENTO, HEITOR B. S.. Trends in Enzyme Production from Citrus By-Products. PROCESSES, v. 13, n. 3, p. 18-pg., 2025-03-06. (23/09789-8, 21/09175-4)

PRADO, CARINA ALINE; DA SILVA, ANA JULIA E. B.; FERNANDES, PAULO A. F. H. P.; SHIBUKAWA, VINICIUS P.; JOFRE, FANNY M.; RODRIGUES, BRUNA G.; DA SILVA, SILVIO SILVERIO; MUSSATTO, SOLANGE I.; SANTOS, JULIO CESAR. Hydrodynamic Cavitation-Assisted Photo-Fenton Pretreatment and Yeast Co-Culture as Strategies to Produce Ethanol and Xylitol from Sugarcane Bagasse. CATALYSTS, v. 15, n. 5, p. 14-pg., 2025-04-24. (16/10636-8, 20/12059-3, 23/09789-8, 20/16638-8)