Engenharia de sistemas em bioprocessos aplicada à produção de biofertilizantes: da biorefinaria integrada aos microrganismos

• Processo: 20/15450-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2021
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Cristiane Sanchez Farinas
• Beneficiário: Andrew Milli Elias
• Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/10636-8 - Da fábrica celular à biorrefinaria integrada Biodiesel-Bioetanol: uma abordagem sistêmica aplicada a problemas complexos em micro e macroescalas, AP.BIOEN.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/10900-8 - Otimização multiobjetivo da produção de biofertilizantes considerando aspectos econômicos e ambientais, BE.EP.PD
• Assunto(s): Processos bioquímicos Fertilizantes biológicos Biorrefinarias Micro-organismos Etanol Cana-de-açúcar Métodos de análise Análises de incertezas Análise econômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de incerteza | análise de sensibilidade global | análise técnico-econômica | Avaliação do Ciclo de Vida | Metamodelos | Otimização Multi-objetivo | Processos bioquímicos

Resumo

O Brasil é uma potência do agronegócio, com destaque para as culturas da soja, milho e cana-de-açúcar. Entretanto, importa quase 80% de todo fertilizante mineral utilizado. Aliado a este dado, sabe-se que grande parte dos impactos ambientais estão associados com a utilização de fertilizantes e pesticidas no campo. Portanto, se faz necessária a busca por alternativas mais sustentáveis que a fertilização tradicional, que garantam a soberania energética nacional, em uma economia de baixa emissão de gases de efeito estufa. Neste sentido, os biofertilizantes (ou inoculantes) tem papel fundamental pois, através de processos biológicos, podem reduzir custos e o impacto ambiental associado aos fertilizantes, com aumento de produtividade. Apesar de haver diversos estudos relacionados aos inoculantes e seu uso, poucos realizam uma análise de viabilidade técnico-econômico-ambiental do processo industrial. E, até onde vai nosso conhecimento, nenhum trabalho integra biorrefinarias com plantas industriais de biofertilizantes. Neste contexto, este projeto de pós-doutorado tem como objetivo principal realizar uma análise técnico-econômico-ambiental de uma planta industrial de produção de biofertilizantes anexa a uma biorrefinaria de etanol de cana-de-açúcar. Pretende-se utilizar diversas ferramentas avançadas da Engenharia de Sistemas em Bioprocessos, possibilitando a identificação de gargalos operacionais, com crivo de análises econômicas e ambientais, o que permite retroalimentar as equipes de pesquisa e desenvolvimento para produzir biofertilizantes com tecnologia totalmente nacional. (AU)

Publicações científicas

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(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)

CANSIAN, ANA BARBARA MOULIN; GONCALVES, MARIA CAROLINA PEREIRA; ELIAS, ANDREW MILLI; FURLAN, FELIPE FERNANDO; TARDIOLI, PAULO WALDIR; DE SOUSA JUNIOR, RUY. Sustainable production of xylose ester biosurfactant: a techno-economic-environmental analysis. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v. N/A, p. 21-pg., 2024-11-05. (16/10636-8, 20/15450-5, 22/10900-8)

ELIAS, ANDREW M.; LONGATI, ANDREZA A.; ELLAMLA, HARIKISHAN R.; FURLAN, FELIPE F.; RIBEIRO, MARCELO P. A.; MARCELINO, PAULO R. F.; DOS SANTOS, JULIO C.; DA SILVA, SILVIO S.; GIORDANO, ROBERTO C.. Techno-Economic-Environmental Analysis of Sophorolipid Biosurfactant Production from Sugarcane Bagasse. Industrial & Engineering Chemistry Research, v. 60, n. 27, p. 9833-9850, JUL 14 2021. (19/15851-2, 16/10636-8, 17/13349-2, 16/14852-7, 20/15450-5)

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PINTO, ARIANE S. S. M.; ELIAS, ANDREW M. F.; FURLAN, FELIPE F. C.; RIBEIRO, MARCELO P. A. S.; GIORDANO, ROBERTO C.; FARINAS, CRISTIANE S.. Strategies to reduce the negative impact of inhibitors in biorefineries: A combined techno-economic and life cycle assessment. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 345, p. 10-pg., 2022-03-04. (16/10636-8, 17/21173-1, 20/15450-5)

ELIAS, ANDREW M.; FAVARO, CAMILA P.; BETTIOL, WAGNER; RIBEIRO, CAUE; FARINAS, CRISTIANE S.. Economic Aspects on the Production of Biofertilizers as Granular Composites. ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 10, n. 31, p. 13-pg., 2022-07-28. (20/15450-5)

ELIAS, ANDREW M.; GARGALO, CARINA L.; FARINAS, CRISTIANE S.; V. GERNAEY, KRIST. Production of phosphate biofertilizers as a booster for the techno-economic and environmental performance of a first-generation sugarcane ethanol and sugar biorefinery. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 471, p. 14-pg., 2024-08-18. (16/10636-8, 20/15450-5, 22/10900-8)