Produção e recuperação de ácido succínico por via fermentativa: Integração de captura de CO2 e valorização de glicerol

• Processo: 25/09233-5
• 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: Diego Andrade Lemos
• Beneficiário: Diego Andrade Lemos
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Carlos
• Pesquisadores associados: Alberto Colli Badino Junior ; Antonio José Gonçalves da Cruz ; Jorge Pereira
• Assunto(s): Créditos de carbono Ácidos orgânicos Processos biotecnológicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioprocess | carbon credit | decarbonization | gas-liquid mass transfer | Organic Ácids | Processos Biotecnológicos

Resumo

A captura e utilização de dióxido de carbono (CO2), um dos principais gases de efeito estufa, têm sido foco de pesquisas em busca de soluções sustentáveis, bem como a valorização de glicerol para processos biotecnológicos. A produção de ácidos orgânicos, como o ácido succínico, tem crescente demanda por suas aplicações na indústria de polímeros biodegradáveis, alimentos, bebidas e fármacos. Este intermediário químico versátil permite a síntese de diversos produtos e, embora convencionalmente sintetizado por processos químicos, a rota fermentativa destaca-se por utilizar matérias-primas renováveis, como glicerol, e fixar CO2, tornando-a competitiva. Cepas bacterianas específicas produzem os ácidos succínico e acético como principais produtos, além de etanol e ácido lático em condições anaeróbias. O glicerol, resíduo abundante da produção de biodiesel, oferece maior rendimento de ácido succínico e uma melhor razão ácido succínico/ácido acético comparado à glicose. Este projeto visa desenvolver um bioprocesso integrado para capturar CO2 residual e utilizar glicerol em biorreatores não-convencionais, atrativos pelo baixo custo e consumo energético, na produção de ácido succínico e coprodutos. Será avaliado o efeito da concentração de substrato no crescimento celular e no rendimento em ácido succínico. Em seguida, será determinado o coeficiente volumétrico de transferência de CO2 (kLaCO2) em um biorreator coluna de bolhas e testada a produção e separação de ácido succínico por extração líquido-líquido, identificando solventes adequados. Por fim, serão propostas simulações e modelos matemáticos para analisar a viabilidade tecno-econômica e ambiental em escala industrial. (AU)