Larissa de Freitas.

Projeto de extensão com envolvimento de alunos de graduação. Bolsa PUB USP.

Curso ministrado para o Programa da Terceira Idade - USP. Objetivo: Estimular a promoção e manutenção da saúde física e mental por meio da motivação da prática regular de exercícios físicos, prevenção de acidentes domésticos, riscos da automedicação e alimentação equilibrada, visando boa qualidade de vida e sociabilidade.

O presente projeto tem como objetivo desenvolver processos que empreguem tecnologias limpas e eficientes para a remediação da poluição ambiental, visando o tratamento de efluentes com elevado teor lipídico e a degradação de poluentes emergentes. Este objetivo será atingido a partir da busca por materiais alternativos que possam ser utilizados como matrizes de insolubilização de enzimas e suportes para impregnação de fotocatalisadores. O projeto será realizado em 4 etapas principais: 1) Síntese dos diferentes suportes; 2) Obtenção dos biocatalisadores a partir da imobilização das lipases; 3) Obtenção dos fotocatalisadores a partir da impregnação com híbrido de carbono, 4) Aplicação dos catalisadores heterogêneos produzidos no tratamento de efluentes e poluentes (efluentes com elevado teor lipídico e poluentes emergentes) em reatores tubulares operados continuamente.

Biorrefinaria baseada em microalgas oleaginosas tem sido apontada por diversos estudos e iniciativas industriais como alternativa sustentável na geração de bioenergia e diversos produtos de elevado valor agregado, porém sua ampliação e escalabilidade ainda apresentam diversos gargalos. As principais limitações apontadas estão relacionadas com a colheita das microalgas e a qualidade dos lipídios obtidos para a produção de biodiesel. Neste contexto, o presente projeto tem como objetivo geral contribuir com o desenvolvimento de novas tecnologias que viabilizem asuperação de limitações e dificuldades, favorecendo a implementação em escala industrial de produção de biodiesel a partir de lipídios obtidos de microalgas.

O presente projeto tem como objetivo avaliar o potencial de óleos microbianos, provenientes de microalgas como precursor para obtenção de produtos compropriedades nutracêuticas de interesse industrial, ácidos graxos poli-insaturados - PUFAs. Propõe-se o estudo da produção de óleo microalgal destinado ao setor alimentício atuando se em duas frentes: i) utilizando-se de matérias-primas lipídicas de menor custo, particularmente de biomassa microalgal, como fonte de ácidos graxos essenciais; ii) empregando fotobiorreatores do tipo coluna de bolhas acoplados com lâmpadas de LED para conduzir o cultivo, visando reduzir o custo do processo. Estas duas frentes deverão convergir ao final do projeto para o estabelecimento de uma tecnologia de produção biotecnológica tecnicamente viável, permitindo a integração de processos e sustentabilidade. Na primeira etapa do projeto o foco principal será a obtenção da biomassa microalgal, seguida do processo de extração de lipídeos. Na segunda etapa, o estudo será direcionado para os processos que compreendem a hidrólise enzimática do óleo microalgal, visando à obtenção de hidrolisados ricos em ácidos graxos essenciais ômega-3 e 6 para aplicação direta no setor alimentício (alimentos funcionais nutracêuticos). Serão avaliados fatores como: diferentes fontes de lipase para mediar as reações de hidrólise, incluindo lipases vegetais e microbianas, bem como tipos distintos de emulsificantes, sistemas de aquecimento, além de avaliar também a hidrólise direta da biomassa sem a necessidade da extração prévia de lipídeos. A proposta insere-se no contexto da busca de processos mais sustentáveis que possam competir do ponto de vista industrial e econômico com os processos clássicos tradicionais.

O presente projeto de pesquisa tem como proposta a utilização de catalisadores a base de estireno reticulado com dimetacrilatos na conversão do glicerol em produtos de interesse comercial. O projeto tem o objetivo de verificar a atividade catalítica deste catalisador na conversão de glicerol e a possível geração de sítios ativos temporários (atração de H+ por grupos do tipo éster presentes no EGDMA) quando a reação envolve um ácido como reagente. Para este propósito, propõe-se a realização da reação de esterificação do glicerol com ácido acético, por exemplo. Outras reações como eterificação e acetilação também poderão ser exploradas no presente projeto. Além do estudo a nível fundamental das propriedades do catalisador, este projeto também leva em conta a questão da necessidade do reaproveitamento de um subproduto da produção de biodiesel (glicerol), que tem aumentado sua demanda a cada ano.

O presente projeto tem como objetivo sintetizar ésteres emolientes, muito utilizados em formulações cosméticas por atuarem como agentes de hidratação e restauração da oleosidade da pele, empregando lipase microbiana imobilizada em copolímeros à base de estireno magnetizados por co-precipitação de íons de Fe+2 e Fe+3como catalisador.Programas Regulares FAPESP / Auxílios a Pesquisa / Projeto de Pesquisa Regular (PROCESSO 2016/17833-3).

Este projeto se propõe a enfrentar desafios tecnológicos colocados por uma nova concepção de biorrefinaria integrada, aproveitando sinergias entre os processos de produção dos dois mais importantes biocombustíveis no contexto brasileiro: bioetanol de 1 e 2 gerações, a partir cana de açúcar, e biodiesel, a partir de óleos vegetais e, também, de fonte microbiana. Para tanto, associam-se pesquisadores com larga experiência da área, de várias instituições do Estado de São Paulo: UFSCar (Departamento de Engenharia Química), UNICAMP (Faculdades de Engenharia Química e de Engenharia de Alimentos), USP (Escola de Engenharia de Lorena), EMBRAPA Instrumentação (São Carlos). Biocombustíveis líquidos de fontes renováveis são a "espinha dorsal" dessa biorrefinaria, baseada em rotas bioquímicas, mas moléculas de maior valor agregado têm sua produção igualmente estudada, pois contribuem de forma importante para a viabilidade do empreendimento. Em uma analogia com a indústria do petróleo, esta biorrefinaria seria equivalente a um parque refinaria-complexo petroquímico de 1 a 2/3 gerações. Até onde vai nosso conhecimento, a exploração das inúmeras sinergias que existem entre os processos de produção de biodiesel e bioetanol é ainda incipiente. A utilização de subprodutos hoje problemáticos, como o glicerol e a fração hemicelulósica da biomassa vegetal, a produção de biodiesel etílico (totalmente renovável), dentre vários outros exemplos, podem ter soluções tecnicamente mais eficazes se os processos de produção dos dois biocombustíveis forem pensados de forma integrada, entre si e com a produção de outras moléculas (como ácido 3-hidroxipropiônico, ácido aspártico, nanocelulose, carotenoides, biossurfactantes, dentre outras). Todas essas linhas de pesquisa são interligadas pela análise tecno-econômica dos processos integrados na biorrefinaria (encarada como um sistema complexo em macroescala), utilizando ferramentas avançadas da Engenharia de (Bio)processos e Sistemas que permitem retroalimentar aos grupos trabalhando experimentalmente metas a serem atingidas para que o processo global passe pelo crivo de uma análise econômica, ainda que preliminar. Paralelamente, técnicas de Biologia de Sistemas são utilizadas para estudar a fábrica celular, encarada como um sistema complexo em microescala. Finalmente, soluções definidas em microescala que, por exemplo, resultem em um microrganismo recombinante, irão interagir com o meio, dentro de biorreatores - os quais estão por sua vez inseridos no processo em macroescala. Desta forma, metodologias da área de engenharia de (bio)processos e sistemas podem proporcionar novos pontos de vista para análise dos fenômenos em micro e macroescalas.

O presente projeto tem como objetivo avaliar o potencial tecnológico de microalgas visando aplicação de seus contituintes celulares (lipídeos, ácidos graxos e pigmentos) como precursores para obtenção de produtos de interesse industrial, englobando os setores energético (biodiesel), alimentício (PUFAs- ácidos graxos poli-insaturados), cosmético e farmacêutico (pigmentos e carotenóides). Propõe-se o estudo da produção de biomassa microalgal atuando-se em duas frentes: i) empregando fotobiorreatores "homemade" dos tipos tubular e coluna de bolhas utilizando lâmpadas de LEDs como fonte de luz durante os cultivos visando avaliar diferentes comprimentos de onda (») na obtenção dos constituintes de interesse; ii) utilizando-se matérias-primas lipídicas de menor custo como fonte de lipídeos para os setores energético e alimentício.

A presente proposta tem por objetivo o desenvolvimento de tecnologias voltadas para a produção de óleos microbianos em cultivos heterotróficos visando sua utilização na produção biodiesel. Para alcançar tal objetivo são previstos neste projeto a realização de estudos visando otimizar a produção de óleos microbianos em condições heterotróficas empregando glicerol, um subproduto da produção de biodiesel, como principal substrato. O projeto prevê, em uma etapa inicial, a seleção de microrganismos produtores de lipídeos, a otimização das condições de cultivo em frascos agitados incluindo estudos de composição do meio de fermentação, condições ambientais e de transferência de oxigênio, e por fim uma etapa de avaliação de produção de lipídeos em biorreatores de bancada, extração e conversão dos mesmos em biodiesel.

O presente projeto tem como objetivo o desenvolvimento de biocatalisadores ativos e estáveis, de baixo custo. Tem-se como proposta a imobilização de lipases microbianas em matriz híbrida magnética obtida a partir da síntese de partículas de copolímero de estireno e divinilbenzeno (STYDVB) magnetizadas por co-precipitação de íons de Fe+2 e Fe+3 visando a aplicação em reações de biotransformação.

O presente projeto tem como objetivo aprimorar a tecnologia da síntese enzimática de biodiesel pela rota etílica. Tem-se como proposta a transesterificação enzimática de óleos vegetais com etanol em reator de leito fluidizado operando em fluxo contínuo, visando aumentar a produtividade do sistema, bem como obter biodiesel com propriedades adequadas à sua utilização como biocombustível. A produção de biodiesel por catálise enzimática tem o potencial de superar os problemas da tecnologia clássica com catalisador básico, apresentando como vantagens a ausência de produção de sabões, a facilidade de recuperação da glicerina (subproduto do processo) e o tratamento simplificado de efluentes não alcalinos. No desenvolvimento deste projeto, a enzima lipase será imobilizada em suporte híbrido sílica-álcool polivinílico (SiO2-PVA) obtido pela técnica sol-gel e quando necessário, modificações das propriedades texturais do suporte serão efetuadas como estratégia de maximização do processo conduzido em reator de leito fluidizado, incluindo: alteração da granulometria; ativação com diferentes agentes de ativação; substituição do componente orgânico (β-ciclodextrina) e magnetização do suporte.

Neste projeto está proposta a síntese de uma EPU para a imobilização de células íntegras de Mucor circinelloides (4182) para serem utilizadas como biocatalisador na reação de transesterificação do óleo de babaçu com etanol em reator de leito fixo e em regime contínuo. Os principais aspectos que serão abordados compreendem: (i) síntese da EPU utilizando formulação previamente selecionada com base na relação da biocompatibilidade do polímero com o micro-organismo e a retenção das células na espuma; (ii) crescimento in situ das células íntegras do fungo Mucor circinelloides (4182) previamente selecionado com base na melhor interação com a matriz e melhor potencial catalítico (nessa etapa serão avaliadas três formas geométricas para o suporte de EPU: cubos, cilindro e membranas); (iii) utilização da biomassa imobilizada como biocatalisador na transformação do óleo de babaçu com etanol em biodiesel utilizando reator de leito fixo e em regime contínuo.

Projeto PNPD
O presente projeto propõe o estudo da produção de biodiesel atuando-se em duas frentes: i) utilizando-se de matérias-primas lipídicas de menor custo, particularmente microbiana (microalga), como fonte de lipídeos; ii) empregando células íntegras de microorganismo com elevada atividade lipolítica (glicerol éster hidrolase ? E.C. 3.1.1.3) imobilizadas em suportes sólidos adequados. Estas duas frentes, nas quais será empregada a rota etílica, deverão convergir ao final do projeto para o estabelecimento de uma tecnologia de produção biotecnológica tecnicamente viável. Os principais aspectos que serão abordados compreendem, no que se refere ao uso de microalgas como fonte lipídica: a seleção de microalgas altamente produtoras de lipídeos, obtenção e extração do óleo das algas selecionadas e sua caracterização, e finalmente, a avaliação do óleo extraído como substrato na síntese de biodiesel. No que se refere ao uso de células íntegras imobilizadas, os principais aspectos serão: a seleção de microrganismos altamente produtores de lipase intracelular, a imobilização de células íntegras da linhagem selecionada em suportes adequados e a avaliação do desempenho do sistema imobilizado na síntese de biodiesel, inicialmente empregando como matéria-prima óleos vegetais e, finalmente, lipídeos de fonte microbiana. Esta abordagem permitirá minimizar os efeitos sócio-econômicos e os relacionados ao meio ambiente, por não competir com a cadeia alimentícia das fontes oleaginosas e solo agrícola como fins de cultivo, possibilitando ainda redução do custo de obtenção do produto de interesse, envolvendo um número menor de operações básicas. A proposta insere-se no contexto da busca de processos mais limpos que possam competir do ponto de vista industrial e econômico com os processos clássicos, significando um benefício importante para a produção de combustíveis renováveis. Em síntese, este é um projeto estratégico do setor oleoquímico/energético que pretende contribuir no d

Edital Universal 14/2008
O biodiesel é um combustível renovável obtido pela transesterificação de óleos ou gorduras vegetais ou animais com os álcoois de cadeia curta (metanol ou etanol). Além de representar o desenvolvimento de um novo mercado para os óleos vegetais e gorduras animais, a produção do biodiesel pela rota etílica tornará o processo de obtenção de biodiesel totalmente independente do petróleo, promovendo, desta forma, a produção de combustível completamente agrícola. No Brasil o uso do biodiesel está autorizado na proporção de 2%, o que cria um mercado interno de aproximadamente 800 milhões de litros por ano para este novo combustível, possibilitando uma economia de até US$ 160 milhões por ano com a redução das importações de petróleo. Visando ampliar as rotas de produção de biodiesel, de modo a contribuir para a ampliação da sua produção a curto e médio prazo, propõe-se, neste projeto, o estudo da produção de biodiesel em escala de bancada a partir de óleos vegetais e etanol empregando células íntegras de microorganismo com elevada atividade lipolítica (glicerol éster hidrolase E.C. 3.1.1.3) imobilizadas em suportes sólidos adequados. Os principais aspectos que serão abordados compreendem a seleção de microrganismos altamente produtores de lipase intracelular, a imobilização de células íntegras da linhagem selecionada em suportes adequados e a avaliação do desempenho do sistema imobilizado na síntese de biodiesel a partir de óleos vegetais e etanol. Esta abordagem permitirá a redução do custo de obtenção do produto de interesse, envolvendo ainda um número menor de operações básicas. Evitam-se ainda, problemas com rejeitos e o uso de catalisadores agressivos ao meio ambiente como ácidos e bases fortes. Desta forma, processos mais limpos que possam competir do ponto de vista industrial e econômico com os processos clássicos, significariam um benefício importante para a produção de combustíveis renováveis.

O uso do reator de microondas apresenta claras evidências como uma alternativa vantajosa na condução de reações enzimáticas, devido aos relatos de tempos de reação menores e rendimentos mais elevados, entre outros benefícios. Embora alguns fenômenos com esta técnica ainda não tenham sido totalmente explicados, aparentemente, a eficiência no aquecimento de meios reacionais (comparado com os métodos tradicionais) e a grande rapidez desse aquecimento são as principais causas da aceleração observada nas reações. O presente trabalho pretende estabelecer critérios de tratamento magnético de alta freqüência, em sistemas reacionais isentos de solventes, visando o aumento da produtividade de processos enzimáticos usados como modelo de estudo nesta proposta, mediante a aplicação de formas não convencionais de aquecimento. Os modelos reacionais foram selecionados com base nas pesquisas em fase de desenvolvimento no Laboratório de Biocatálise/ Departamento de Engenharia Química/ EEL-USP e que apresentam complexidade tecnológica para a obtenção de compostos de interesse industrial, bem como relevância do ponto de vista econômico. Trata-se da utilização de lipases como catalisadores na transformação biotecnológica de óleos e gorduras, visando a utilização destas matérias-primas na produção de compostos de alto valor agregado e com potencial de aplicação na geração de energia (biodiesel) e na indústria de alimentos (monoglicerídeos, ésteres de glicerol). Os ésteres de ácidos graxos obtidos por meio da interesterificação de óleos e álcoois de cadeia curta são conhecidos como biodiesel e apresentam características físicas semelhantes às do óleo diesel, podendo ser utilizados em motores do ciclo diesel sem nenhuma modificação. Os ésteres de glicerol apresentam relevantes propriedades como agentes emulsificantes e, dependendo de sua composição podem fazer parte de formulações para uso em cremes, molhos e loções..