Luis Alberto Follegatti Romero.

Recentemente, a valorização de resíduos líquidos orgânicos a partir de processos agroindustriais para produzir produtos químicos com alto valor agregado vem ganhando destaque mundial devido às preocupações econômicas e ambientais. A vinhaça, resíduo líquido de usinas de processamento de etanol de canadeaçúcar, se caracteriza pelo negativo impacto ambiental e pela presença compostos de alto valor de mercado (ácidos carboxílicos: succínico, acético e láctico) em concentrações de até 5, cuja recuperação pode dar origem à plataforma de carboxilatos das biorrefinarias. Por tanto, inovações científicas e tecnológicas são necessárias para utilizála como fonte renovável de ácidos carboxílicos e tornála sustentável e economicamente viável. A extração líquidolíquido, usando líquidos iônicos próticos (LIPs) como substitutos promissores de solventes orgânicos, pode ser uma alternativa para recuperar ácidos carboxílicos a partir de soluções aquosas, porém, é necessário um profundo entendimento das interações que ocorrem e governam o equilíbrio líquidolíquido de sistemas multicomponente contendo vinhaça (água, ácidos carboxílicos e glicerol) + LIPs para otimizar tal separação em escala industrial.

O objetivo principal deste projeto é estabelecer as condições experimentais e a metodologia adequadas para a determinação e, posteriormente, determinar as propriedades fundamentais, tais como solubilidade, comportamento/equilíbrio de fases, viscosidade, densidade, pH, de misturas de gases (CO2, CH4, Etano, H2S, entre outros) e fluidos complexos (salmoura, petróleo, e similares) em diversas condições de pressão, temperatura e composição, para aplicações de interesse da indústria de petróleo e gás natural especialmente em relação a extração/exploração de petróleo e gás natural, estocagem ou valoração de CO2. O desenvolvimento da pesquisa levaria ao estabelecimento de um banco de dados dessas propriedades para uso direto em diversos outros projetos na área. http://www.rcgi.poli.usp.br/pt-br/programas-e-projetos/programa-de-abatimento-de-co2/projeto-45/

The main goal of this project is to stablish the most adequate experimental conditions and methodologies to determine (and then proceed with the determinations) of fundamental properties, such as solubility, phase behavior/phase equilibrium, viscosity, density, pH, of gaseous mixtures (CO2, CH4, Ethane, H2S, among others) and complex fluids (salt water, crude oil, and others) in several conditions of pressure, temperature and compositions, for applications of interest to the oil and gas industry, specially in connection with oil and gas exploration/extraction, CO2 valuation and CO2 capture and storage. The development of the research would lead to the establishment of a database of such properties for the direct use in several other projects in the area.

A produção de biocombustíveis líquidos e produtos químicos de alto valor agregado a partir da biomassa é um dos desafios mais importantes que enfrentamos hoje, devido às preocupações ambientais e os riscos de escassez energética. Recentemente, vários grupos de pesquisa têm descrito algumas abordagens para converter açúcares de seis carbonos, tais como glicose e frutose, procedentes da biomassa em um composto furânico chamado 5hidroximetilfurfural ou HMF. O HMF é considerado como o composto intermediário chave para a sínteses de biocombustíveis líquidos (2,5dimetilfurano e 2metilfurano), polímeros, produtos farmacêuticos, entre outros, constituindo um bloco de construção (building block) no desenvolvimento de tecnologias para o estabelecimento de biorrefinarias. No entanto, existem vários desafios técnicos e econômicos que têm atrasado a produção destes compostos em escala industrial. Algumas dessas dificuldades estão associadas ao desconhecimento das propriedades termodinâmicas e das composições das fases em equilíbrio durante o processo reacional, a problemas na separação do HMF a partir da fase aquosa em função da presença de coprodutos gerados na fase orgânica extrativa e às dificuldades adicionais relacionadas ao reaproveitamento do solvente utilizado. Neste contexto, este projeto propõe: i) a determinação experimental das propriedades termodinâmicas dos compostos furânicos; ii) o estudo do equilíbrio líquidolíquido (ELL) de misturas binárias e ternárias envolvidas na etapa reacional e de separação do processo de produção do HMF; iii) a modelagem termodinâmica dos dados de equilíbrio obtidos empregando o modelo NonRandom Two Liquid (NRTL) e/ou a equação de estado (CPA EoS) e iv) a viabilidade econômica da produção de HMF por simulação computacional usando o ASPEN PLUS.