Desenvolvimento de membranas (bio)catalíticas para a valorização de CO2

• Processo: 15/14905-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Pedro Miguel Vidinha Gomes
• Beneficiário: Pedro Miguel Vidinha Gomes
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Pesquisadores associados: Liane Marcia Rossi
• Assunto(s): Biocatálise Biocombustíveis Bioenergia Biomembranas Dióxido de carbono
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biocatálise | Biocombustível | bioenergia | membranas | Processos Verdes | Valorização de dioxido de carbono | Bioenergia

Resumo

O objetivo do presente projeto consiste no desenvolvimento de um conceito biocatalíticos para a valorização do CO2, passível de ser integrado numa estratégia mais ampla de biorrefinaria. O desenvolvimento deste conceito será centrado na redução biocatalítica do CO2 a metanol. Para atingir este objetivo, foi desenhada uma estratégia baseada numa cascata enzimática constituída por 3 desidrogenases dependentes de NADH - formato desidrogenase (FateDH), formaldeído desidrogenase (FaldDH) e álcool desidrogenase (ADH), que permite efectuar a redução do CO2 a metanol em 3 passos. O conceito base desta estratégia consiste no desenvolvimento de uma membrana que funcione não só como matriz de imobilização desta cascata enzimática, mas igualmente providenciar um meio ideal para a regeneração catalítica do NAD+. Esta membrana integrará simultaneamente um sistema biocatalítico para valorização do CO2 e um sistema catalítico para a redução de NAD+ baseado em H2. A membrana terá por base membranas poliméricas porosas sobre as quais será depositado um filme de Ion Jelly, material que resulta da combinação de um líquido iónico com gelatina. A escolha deste material como matriz de imobilização deve-se às suas propriedades físico-químicas e à sua bicompatibiliade enzimática. Por outro lado, como este material tem por base um líquido iónico que permite solvatar apreciáveis quantidades de CO2. Este último ponto representa uma das maiores limitações para a implementação deste tipo de processo, devido à baixa solubilidade do CO2 em sistemas aquosos. A estratégia aqui proposta permite dar resposta a este problema. (AU)

Publicações científicas

(8)

(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)

VILLEGAS, MARIA; OLIVEIRA, ALESSANDRA L.; BAZITO, REINALDO C.; VIDINHA, PEDRO. Development of an integrated one-pot process for the production and impregnation of starch aerogels in supercritical carbon dioxide. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 154, DEC 2019. (14/50279-4, 15/14905-0)

FIGUEREDO, ADOLFO L.; COSTA, CAROLINA S.; GOTHE, MAITE L.; ROSSI, LIANE M.; BAZITO, REINALDO C.; VIDINHA, PEDRO; PEREIRA, CAMILA G.. Process Optimization for a Sustainable and Selective Conversion of Fumaric Acid into gamma-Butyrolactone Over Pd-Re/SiO2. CATALYSIS LETTERS, v. 151, n. 6, NOV 2020. (15/14905-0, 14/50279-4)

BRAGA, ADRIANO H.; VIDINHA, PEDRO; ROSSI, LIANE M.. Hydrogenation of carbon dioxide: From waste to value. CURRENT OPINION IN GREEN AND SUSTAINABLE CHEMISTRY, v. 26, DEC 2020. (18/26253-6, 14/50279-4, 15/14905-0)

PEREZ-SANZ, FERNANDO J.; MOHINO-HERRANZ, INMA; BAZITO, REINALDO C.. Metrological analysis on measuring techniques used to determine solubility of solids in supercritical carbon dioxide. MEASUREMENT, v. 240, p. 24-pg., 2024-09-02. (14/50279-4, 15/14905-0)

GOTHE, MAITE L.; PEREZ-SANZ, FERNANDO J.; BRAGA, ADRIANO H.; BORGES, LAIS R.; ABREU, THIAGO F.; BAZITO, REINALDO C.; GONCALVES, V, RENATO; ROSSI, LIANE M.; VIDINHA, PEDRO. Selective CO2 hydrogenation into methanol in a supercritical flow process. JOURNAL OF CO2 UTILIZATION, v. 40, SEP 2020. (14/50279-4, 15/14905-0)

GOTHE, MAITE L.; SILVA, KARLA L. C.; FIGUEREDO, ADOLFO L.; FIORIO, JHONATAN L.; ROZENDO, JENNIFER; MANDUCA, BRUNO; SIMIZU, VINICIO; FREIRE, RENATO S.; GARCIA, MARCO A. S.; VIDINHA, PEDRO. Rhenium - A Tuneable Player in Tailored Hydrogenation Catalysis. European Journal of Inorganic Chemistry, v. 2021, n. 39, AUG 2021. (14/50279-4, 15/14905-0)

BORGES, LAIS REIS; DA SILVA, ANDERSON GABRIEL MARQUES; BRAGA, ADRIANO HENRIQUE; ROSSI, LIANE MARCIA; SULLER GARCIA, MARCO AURELIO; VIDINHA, PEDRO. Towards the Effect of Pt-0/Pt delta+ and Ce3+ Species at the Surface of CeO2 Crystals: Understanding the Nature of the Interactions under CO Oxidation Conditions. CHEMCATCHEM, v. 13, n. 5, JAN 2021. (14/50279-4, 15/14905-0)

FIGUEREDO, ADOLFO L.; COSTA, CAROLINA S.; GOTHE, MAITE L.; BAZITO, REINALDO C.; VIDINHA, PEDRO; PEREIRA, CAMILA G.. Tuning the selectivity of catalytic hydrogenation of fumaric acid with supercritical CO2. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 215, p. 10-pg., 2024-10-18. (14/50279-4, 20/15230-5, 15/14905-0)