Desenvolvimento de um processo sustentável para produção microbiana de acetato de etila

• Processo: 24/21394-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2029
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Thiago Olitta Basso
• Beneficiário: Thiago Olitta Basso
• Pesquisador Responsável no exterior: Thomas Walther
• Instituição Parceira no exterior: Technische Universität Dresden (TU Dresden) , Alemanha
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Pesquisadores associados: Sebastian Aljoscha Wahl
• Assunto(s): Reatores biológicos Kluyveromyces marxianus Engenharia de bioprocessos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bacterial contamination | bioreactor | Cell recycle | Kluyveromyces marxianus | Lignocellulosic residues | Sugarcane molasses | Engenharia de Bioprocessos

Resumo

Para tornar a produção microbiana de produtos químicos mais relevante industrialmente, devem ser identificados processos e produtos que possam suportar a enorme pressão de custos e que, portanto, devem ter elevados rendimentos, elevada eficiência energética e grande robustez. Trabalhos anteriores sobre a produção microbiana de acetato de etila (EthAc) destacam o potencial deste produto em atender essas exigências. Nos processos de fermentação para produzir EthAc, 70% do rendimento máximo teórico do produto foi alcançado com uma cepa da levedura Kluyveromyces marxianus em processos descontínuos repetidos sem reciclagem de biomassa. Uma grande vantagem do EthAc é que ele não se acumula no meio de fermentação devido à sua alta volatilidade. Pode ser descarregado do reator através da corrente de gases de exaustão, de onde pode ser convenientemente recuperado por condensação. Além disso, os processos de produção não estéreis apresentam uma forte vantagem de custo em relação aos seus equivalentes. A indústria do bioetanol aplica etapas de lavagem ácida à biomassa reciclada entre reciclos fermentativos e utiliza bactericidas de baixo custo para reprimir contaminantes. No presente projeto, a produção de EthAc será otimizada com matérias-primas do Brasil (melaço de cana-de-açúcar e hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar) e da Alemanha (fração de açúcar C5 de hidrolisado de madeira). Espera-se alcançar rendimentos elevados para as matérias-primas analisadas, estabelecendo-se processos em bateladas repetidas com reciclo de biomassa. Além disso, serão identificadas condições de operação que permitam fermentações não-estéreis. Para tal, serão identificados os principais contaminantes do processo, e estratégias eficientes de controle serão implementadas. (AU)