Rita de Cássia Lacerda Brambilla Rodrigues.

Este projeto de extensão tem como objetivo contribuir para o desenvolvimento de estratégias de ensino e de aprendizagem que incentivem a participação ativa dos alunos de engenharia na criação de projetos envolvendo a comunidade no tema "compostagem". Este projeto faz parte do Programa Aprender na Comunidade da Pró-reitoria de Graduação da USP e sua execução está sendo realizada pelo grupo "Compostagem Itinerante-EEL/USP"

Este projeto de extensão tem como objetivo contribuir para o desenvolvimento de estratégias de ensino e de aprendizagem que incentivem a participação ativa dos alunos de engenharia na criação de projetos envolvendo a comunidade no tema "compostagem". Este projeto faz parte do Programa Aprender na Comunidade da Pró-reitoria de Graduação da USP e sua execução está sendo realizada pelo grupo "Compostagem Itinerante-EEL/USP"

Resíduos agroindustriais, como o sabugo de milho, contêm substâncias renováveis, como celulose, hemicelulose e lignina, com diversas aplicações industriais e comerciais. A ecoeficiência ganha destaque ao explorar novos usos para a lignina, incluindo a síntese de nanopartículas e hidrogéis, além da conversão de açúcares fermentescíveis em produtos de alto valor agregado. A manipulação nanométrica da lignina confere propriedades únicas, preservando suas características naturais, como rigidez, biodegradabilidade, biocompatibilidade e absorção de raios UV. No entanto, devido à resistência dos materiais lignocelulósicos, um pré-tratamento é necessário. Nesse contexto, os solventes eutéticos profundos (DES) surgem como uma alternativa ecologicamente amigável e economicamente viável. Este estudo avaliará a aplicação de DES na extração da lignina do sabugo de milho, que será utilizada na síntese subsequente de nanopartículas e hidrogéis, empregando técnicas ultrassônicas e troca de solventes. A holocelulose será entrecruzada com as nanopartículas, seguida da caracterização do hidrogel resultante. Além disso, será investigada a separação da fração hemicelulósica e a obtenção de glicose por hidrólise enzimática com Cellic CTec2. A avaliação do ciclo de vida (ACV) será integrada ao conceito de ecoeficiência e ao pré-tratamento do sabugo de milho. Espera-se desenvolver um hidrogel inovador que otimize o aproveitamento da biomassa lignocelulósica, com aplicações potenciais em áreas como agricultura, absorção de moléculas e liberação controlada de fármacos, reforçando o compromisso com o desenvolvimento sustentável e a preservação ambiental.

A formação de professores, sobretudo a de licenciandos, tem se mostrado fragmentada e com pouca utilização das Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação (TDICs). Esse aspecto resulta em professores que se pautam em uma prática centralizada na ação docente, permitindo aos estudantes a simples recepção dos conteúdos escolares considerando precariamente o desenvolvimento de seu protagonismo e autonomia diante do processo de aprendizagem. Esses fatores implicam em uma aprendizagem memorística e pouco significativa, impactando nos resultados de processos avaliativos como o caso do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM), em que estudantes de escola pública apresentam resultado inferior aos de escolas particulares, com agravamento nos resultados dos últimos cinco anos. Diante do desenvolvimento de uma proposta metodológica de ensino pautada nos pressupostos teóricos da Tecnodocência, Interdisciplinaridade e Construcionismo, em que 3 licenciandos bolsistas atuam de forma interdisciplinar, para que estudantes do Ensino Médio resolvam questões do ENEM por meio da produção de Materiais Autorais Digitais Educacionais (MADEs) no contexto dos jogos digitais, o objetivo da pesquisa é analisar de que forma essa proposta metodológica de ensino influencia na aprendizagem de conteúdos conceituais e procedimentais vinculados às questões do ENEM. A pesquisa, qualitativa, pauta-se em Estudo de Caso. A unidade de análise é composta por 60 estudantes do Ensino Médio participantes de disciplina eletiva ofertada pela escola parceira pública do Estado do Ceará que apresente vulnerabilidade educacional. O lócus da pesquisa é o Laboratório de Tecnodocência situado no Campus do Pici da Universidade Federal do Ceará (UFC). Subdivide-se em quatro etapas: planejamento, coleta de dados, análise de dados e divulgação acadêmica. A primeira etapa trata do desenvolvimento da formação dos licenciandos bolsistas para a realização de planejamento das aulas que servirão de base para a coleta de dados, além dos preparativos para as etapas subsequentes da pesquisa. A segunda etapa se subdivide em dez fases, cada uma vinculada a uma questão do ENEM específica, com o desenvolvimento de um MADE para cada grupo de estudantes. Cada fase é composta por três momentos: planejamento de aula pelos licenciandos bolsistas, aplicação da aula (base para a coleta de dados) e avaliação da aula. Na aplicação da aula propriamente dita, ocorre a verificação dos conhecimentos conceituais e procedimentais prévios dos estudantes do Ensino Médio sobre os conteúdos abordados nas questões do ENEM escolhidas; a verificação desses mesmos conhecimentos durante o desenvolvimento dos MADEs pautados em jogos digitais; e, a verificação dos mesmos conhecimentos ao final do desenvolvimento dos MADEs. Para essa finalidade, são utilizados três instrumentos de coleta de dados: questionário inicial, relatórios de observação e questionário final. Na terceira etapa é realizada a análise de dados de forma interpretativa, por meio de uma triangulação metodológica e das cinco fases da Análise Textual Discursiva: unitarização, categorização, descrição, interpretação e argumentação. A análise se subdivide em três categorias a priori: dificuldade, superação e aprofundamento. A quarta etapa compreende a produção de relatório e de artigo científico. O projeto de pesquisa será submetido ao Comitê de Ética em Pesquisa (CEP/UFC) com posterior apresentação do Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE) para os responsáveis dos estudantes e o Termo de Assentimento Livre e Esclarecido (TALE) para os estudantes, sujeitos da pesquisa, a consentirem a participação por meio de assinatura. Espera-se que os estudantes desenvolvam uma compreensão sobre os conteúdos trabalhados de forma holística, significativa e contextualizada, desenvolvam o protagonismo e a autonomia diante da produção autoral de conhecimento..

Resíduos agroindustriais, como sabugo de milho, possuem blocos de construção renováveis, como celulose, hemicelulose e lignina, que são muito atraentes para um amplo espectro de aplicações industriais e de consumo. No entanto, para o desenvolvimento viável de processos tecnológicos para obtenção de produtos sustentáveis, diferentes pré-tratamentos (termoquímicos, químicos e enzimáticos) devem ser realizados na biomassa. A tecnologia de extrusão dupla rosca pode ser um método de pré-tratamento viável devido à exposição simultânea da biomassa sob condições de cisalhamento em diferentes temperaturas em um processo de fluxo contínuo. Além disso, sua combinação com fracionamento por solvente (organosolv) pode separar as frações (celulose, hemicelulose e lignina) com alta pureza e baixa geração de efluentes. A pirólise rápida é uma tecnologia que converte a estrutura lignocelulósica em uma mistura líquida de moléculas de menor massa molecular, denominada bio-óleo, rica em monômeros e oligômeros aromáticos (lignina pirolítica). Este projeto propõe o uso do sabugo de milho em diferentes rotas de extração (pirólise, química e enzimática) para obter carbono sustentável a partir da despolimerização de diferentes ligninas (organosolv, enzimática e pirolítica) em que o maior desafio está na despolimerização da lignina pirolítica. Haverá monitorização e caracterização avançada dos produtos, ou seja, ao nível molecular, pois é fundamental conhecer em profundidade a composição química destes produtos. Os monômeros obtidos são uma fonte primária de hidrocarbonetos e compostos aromáticos contendo carbono renovável com um vasto potencial de aplicação industrial. O projeto também prevê como carbono sustentável, a obtenção de açúcares solúveis e nanolignina, e a utilização do biocarvão produzido no processo de pirólise para obtenção de nanobiocarvão funcional com potencial de uso na imobilização covalente de enzimas, criossorção e aplicação na descontaminação de líquidos e gases. Em etapas estratégicas será realizada uma avaliação ambiental do ciclo de vida para verificar os benefícios potenciais desta nova proposta. Com essa prerrogativa, espera-se buscar produtos de fontes renováveis a partir de biomassa residual abundante no Brasil com o apoio de parceiros de instituições brasileiras e alemã, visando estimular o desenvolvimento nacional de uma indústria que no Brasil ainda é incipiente, mas que na Europa já está prosperando, com várias startups de sucesso estabelecidas.

O objetivo deste projeto é caracterizar as comunidades de leveduras associadas com biomas amazônicos, principalmente a substratos como néctar floral, madeira em decomposição e insetos. As leveduras serão identificadas utilizando-se técnicas de biologia molecular. Os isolados serão testados quanto a produção de bioetanol, xilitol, biosurfactantes, pigmentos e exopolissacarídeos. Todos os isolados serão preservados na Coleção de Culturas e Células da UFMG...

Atualmente, os processos de produção baseados no desenvolvimento sustentável e de baixo uso de carbono vem ampliando o interesse por materiais compósitos poliméricos ambientalmente mais amigáveis. Para estes compósitos a origem natural das cargas de reforço é um dos fatores determinantes da sua escolha. O uso de micro e nanocargas extraídas a partir de resíduos da atividade mineral e do agronegócio para o desenvolvimento de materiais compósitos poliméricos ambientalmente amigáveis vem despertando grande interesse, tanto da academia como dos setores produtivos. Ao mesmo tempo, a atenção do mundo globalizado com a destinação final do produto após a sua vida útil e a aplicação dos "3 Rs" da sustentabilidade (Reduzir, Reutilizar e Reciclar) tem impulsionado a pesquisa e o desenvolvimento de materiais mais amigáveis ambientalmente. Neste contexto, o Brasil ocupa uma posição privilegiada em relação a outros países, devido a abundância e diversidade de matérias-primas de fontes naturais e resíduos das atividades mineral e do agronegócio, disponíveis para a produção de materiais ambientalmente amigáveis. Neste projeto, diversas micro e nanocargas serão obtidas a partir de resíduos das atividades mineral e do agronegócio e modificadas como uma medida para garantir a sua dispersão homogênea na matriz polimérica. As modificações serão realizadas através da funcionalização por enxertia ou redução química, ambas induzidas por radiação ionizante. As micro e nanocargas modificadas serão incorporadas em matrizes poliméricas convencionais e biodegradáveis, por meio das técnicas de mistura em solução e de mistura mecânica no estado fundido. Serão desenvolvidos materiais compósitos ambientalmente amigáveis para aplicação nos segmentos de embalagem inteligente, indústria automotiva, construção civil, biomateriais e materiais condutivos.

As microalgas vêm despertando interesse nos cenários energético e ambiental. Sua elevada taxa de proliferação, a não necessidade de terras e de água previamente tratada para cultivo, além do amplo potencial de aproveitamento como fonte de biocombustíveis, no conceito das biorrefinarias, são vantagens que apontam para o sucesso desta pesquisa. O presente projeto apresenta-se como uma continuação de um projeto recém-concluído (Fapesp N.2014/03244-0) e tem por objetivo analisar o comportamento reológico de suspensões da microalga Chlorella sp cultivada em chorume (lixiviado de aterro sanitário), em dois tipos de reator (Raceway e Air Lift), além de avaliar a obtenção de biodiesel, bioetanol e biogás a partir da biomassa microalgal. Para cada tipo de reator, serão avaliados os efeitos dos fatores: concentração do chorume, concentração de CO2 na corrente gasosa, vazão de aeração no reator e: frequência de rotação do agitador (no caso da Raceway), ou vazão da corrente de alimentação (para o reator tipo Air Lift). Será utilizado o arranjo ortogonal de Taguchi L9 para avaliar os efeitos desses quatro fatores nas seguintes variáveis de resposta: parâmetros reológicos, concentração de biomassa e produtividade em: carboidratos, proteínas e lipídeos. O óleo acumulado nas células microalgais será extraído e analisado em projeto paralelo (Fapesp 2016/00690-5). A biomassa residual será analisada quanto aos parâmetros reológicos e à composição (em cinzas, carboidratos e proteínas). Para obtenção de biomassa em quantidade suficiente para os ensaios de produção do biogás e do bioetanol, as melhores condições de cultivo apontadas pela análise dos resultados do planejamento experimental com relação à produtividade de carboidratos será repetido, para cada tipo de reator. A produção do biogás e do bioetanol será avaliada. Para a realização deste trabalho, será necessário aprimorar a infraestrutura do Laboratório de Engenharia de Microalgas ? LEM (Departamento de Engenharia Química - DEQUI) da EEL, através da aquisição de materiais permanentes, de consumo e de serviços de terceiros, contribuindo com os demais projetos, atualmente desenvolvidos na Escola de Engenharia de Lorena (EEL/USP)..

Mudanças nas fases da educação em engenharia são decorrentes das tendências na indústria. Atualmente, a Educação em Engenharia encontra-se em sua fase de integração e inovação decorrente da grande tendência industrial com a sustentabilidade a nível global e local. Isto significa que os engenheiros terão que enfrentar um mundo cada vez mais complexo, com grandes problemas que podem apresentar-se insolúveis como a pobreza, sustentabilidade e crise econômica fundindo-se com o aumento na globalização. Este é um desafio para os docentes, pois requer ferramentas adequadas para um aprendizado de alto nível para os alunos. Este trabalho propõe a aplicação da estratégia de aprendizagem ativa: geração de ideias (brainstorming) para buscar a solução de problemas de caráter multidisciplinar. A proposta envolve também a integração do sistema de resposta interativa (clikers) como ferramenta de redirecionamento no processo de ensino-aprendizagem e no processo de avaliação. Além, do conhecimento detalhado do perfil cultural dos alunos que será traçado de acordo com Geert Hofstede (1980) para, avaliar os desafios que se impõem aos professores e à própria instituição a partir dessas constatações na elaboração das aulas e convivência em geral. Assim este trabalho propõe o desenvolvimento de ambientes educacionais alinhados às novas tendências de ensino em engenharia com o uso da estratégia de aprendizagem ativa brainstorming em associação com a utilização do sistema de resposta interativa (clikers). Apesar do uso de clikers ser empregado em diversas universidades brasileiras e estrangeiras não há informações de sua associação no brainstorming. Também não há associação do brainstorming com a determinação das dimensões culturais de Hofstede. Esse fato faz com que esta proposta seja inovadora com desafio de execução impar pelo professor. Espera-se desta forma contribuir para uma boa formação dos alunos em engenharia especificamente no conhecimento em bioquímica em associação com o aprimoramento do professor na arte de ensinar neste novo contexto que visa à integração e inovação.

Recurso FAPESP

Recurso FAPESP

Micro-organismos derivados de ambientes extremos têm sido foco de grande interesse, em virtude da biodiversidade e resistência às condições climáticas e geográficas. Os fungos derivados do ambiente Antártico requerem atenção especial, por representarem grande potencial com relação à prospecção de ativos com propriedades específicas para aplicações em P&D. As enzimas produzidas por estes micro-organismos podem possuir vantagem biológica em processos que requerem temperaturas médias e baixas e para tanto, as condições de cultivo devem ser adequadas. Neste contexto, o presente trabalho visa estabelecer condições de cultivo laboratorial, de forma a selecionar leveduras potenciais produtoras de proteases, bem como avaliar diferentes parâmetros de cultivo para o favorecimento da atividade proteásica. Serão utilizadas 90 leveduras previamente isoladas (meio PDA a 15 C) na Divisão de Recursos Microbianos DRM do CPQBA/UNICAMP, provenientes de diferentes amostras oriundas do continente Antártico. A seleção das leveduras produtoras de proteases será feita a partir de plaqueamento em Agar Sabouraud com 10% de leite desnatado, a 25 C. A partir das leveduras protease positivas, serão realizados cultivos em meio líquido (Caldo Sabouraud), a fim de selecionar a levedura com melhor atividade de protease. A levedura selecionada será empregada para estabelecimento das melhores condições de cultivo para favorecer a atividade de protease, utilizando-se planejamento experimental, tendo como fatores de estudo a temperatura, pH, concentração de NaCl e fonte de nitrogênio (peptona, farelo de arroz e sulfato de amônio), em meio contendo glicose como fonte de carbono. A condição experimental estabelecida em meio sintético, exceto presença de glicose, será empregada para avaliar a produção de proteases pela levedura selecionada, empregando-se hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana..

A cachaça de cana foi um dos produtos identificados e priorizados para ter sua conformidade avaliada no plano de ação governamental entre 2004 e 2007, que inclusive acabou auxiliando na obtenção de denominação de origem para a bebida de "Cachaça", que é a cachaça de cana com graduação alcoólica entre 38 e 40% v/v, produzida exclusivamente no Brasil. Os padrões de identidade e qualidade da cachaça devem atender algumas exigências legais contidas nas Instruções Normativa do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento-MAPA, dentre eles o controle da acidez volátil. A acidez volátil da bebida contribui para o aroma e sabor, porém não é característica para identificar a qualidade da cachaça, parte da acidez é devido a ação da própria levedura principalmente, na presença de oxigênio, porém concentrações muito elevada de acidez na cachaça é atribuída a contaminação por bactérias acéticas e outros fatores. Desde a idade média o lúpulo é utilizado na produção de cerveja para conferir amargor à bebida. Contribui com as propriedades organolépticas da cerveja e, inclusive, apresenta atividade como agente bactericida durante o processo de fermentação. A levedura utilizada no processo deve apresentar atividade invertase e eficiência para fermentar o substrato. São utilizadas levedura selvagem ou linhagem selecionada. Independente da origem da levedura é usual o reciclo das células na fermentação devido ao custo de produção. Entretanto na fermentação as células são expostas as condições de estresses múltiplos como osmolalidade elevada devido a concentração dos açúcares e sais e o teor de álcool etílico intra e extracelular. O rompimento das células provoca o extravasamento de acetaldeído, um metabolito energético da célula, porém, inadmissível na fabricação da cachaça. A proposta do trabalho é utilizar os produtos Alfa e Beta-ácido de Lúpulo, como agentes bacteriostático ou bactericida, para as bactérias da família Lactobacillaceae, contaminantes da fermentação para a prod

Recurso FAPESP

A demanda pelo etanol combustível vem aumentando mundialmente e o Brasil, como maior exportador deste combustível necessita ampliar sua produção a fim de suprir esta necessidade ao mesmo tempo em que contribuirá para a redução da emissão de vários poluentes. A proposta aqui apresentada busca oestabelecimento de condição de hidrólise ácida do bagaço de cana-de-açúcar de forma a aproveitar ambos os açúcares C6 e C5 constituintes das frações celulósica e hemicelulósica. Em seguida, técnicas de destoxificação dos hidrolisados serão avaliadas quanto à redução de compostos tóxicos e à fermentabilidade, empregando-se diferentes micro-organismos. Espera-se com este projeto, a curto prazo, aumentar o conhecimento quanto à utilização de biomassas vegetais para a produção de bioetanol, de forma a que a longo prazo possamos contribuir para aumentar a competitividade do Brasil no mercado internacional à partir de processos biotecnológicos totalmente nacionais, estruturados sobre o excedente de bagaço de cana da indústria sucroalcooleira brasileira e portanto com matéria prima de baixo custo. Edital MCT/CNPq nº14 /2010 - Universal - Faixa B

As atividades previstas no presente projeto buscam em uma primeira fase, a ser realizada em frascos Erlenmeyers, uma avaliação comparativa entre condições de destoxificação que propicie ao mesmo tempo a remoção de tóxicos e favorecimento da produção de xilitol e a melhor forma de preparo do inóculo quanto à fonte de carbono empregada (hexose e pentose). A condição otimizada, nesta primeira fase, será empregada para a avaliação deste bioprocesso em maior escala utilizando-se reatores de 2,4; 16 e 100L. O maior desafio é a ampliação do processo para 100L, considerando todas as condições operacionais do sistema de produção particularmente quanto ao cuidado no controle do oxigênio por ser este um dos principais parâmetros interferentes na bioconversão.

Processo FAPESP 2009/09152-2 - Reparo de Equipamento

Processo FAPESP 2009/09326-0 - Reparo de Equipamento

O presente trabalho propõe o estudo da utilização de polímeros a base de tanino vegetal, os quais possuem uma ação fortemente floculante, na dextoxificação do hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar. O hidrolisado tratado com os polímeros que apresentar a máxima remoção de compostos tóxicos e menor perda de xilose será utilizado para fermentações com vista a sua avaliação como meio para obtenção de xilitol. Processo FAPESP 05/59496-9, Apoio Financeiro R$ 12.528,80 + R$ 50.115,20

Recurso FAPESP