Furfural e Seus Derivados como Estratégia de Utilização de Biomassa de Novas Variedades de Cana

• Processo: 25/00137-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Jean Felipe Leal Silva
• Beneficiário: Leonardo Aparecido Ferreira Souza
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/11460-1 - Genômica e biotecnologia para o aumento da produtividade, resiliência a climas futuros e bioprodutos de cana, AP.TEM
• Assunto(s): Biorrefinarias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: análise técnico-econômica | avaliação de ciclo de vida | biorrefinaria | furfural | Projeto de processos

Resumo

A transição para uma economia de baixo carbono exige a substituição de matérias-primas fósseis por recursos renováveis, como aqueles baseados em biomassa. Dentro deste contexto, o furfural, um aldeído heterocíclico derivado de biomassas ricas em hemicelulose, surge como um produto-chave nos químicos renováveis. Sua versatilidade permite aplicações em resinas, solventes, biopolímeros e biocombustíveis, promovendo a sustentabilidade e a mitigação de emissões de gases de efeito estufa. Este projeto avalia o potencial de novas variedades de cana-de-açúcar, com alta produtividade de biomassa, para produção de furfural e seus derivados em biorrefinarias integradas. A abordagem considera a utilização de resíduos agroindustriais, como o bagaço de cana, reduzindo custos e agregando valor a subprodutos. O processo de síntese de furfural será investigado experimentalmente, comparando a conversão de hemiceluloses de variedades de cana convencional e de alta produtividade. Simulações em Aspen Plus integrarão resultados de produção de furfural e derivados à uma biorrefinaria, incluindo a geração de hidrogênio verde para uso nos processos de conversão de furfural a produtos de maior agregado. Além disso, serão realizadas a análise técnico-econômicas e a avaliação de ciclo de vida da biorrefinaria para avaliar a viabilidade e sustentabilidade do projeto. Espera-se determinar condições ótimas de processo, estimar custos e impactos ambientais e identificar produtos de maior valor agregado para o bagaço de cana convencional e cana de alta produtividade. Este trabalho contribui para a valorização de biomassas no Brasil, promovendo a diversificação da matriz econômica e energética, alinhada a metas globais de descarbonização e aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU.