Luis Fernando Figueiredo Faria.

Divulgar a existência de cursos de graduação gratuitos em Engenharias de diferentes especialidades e a infraestrutura disponível no Campus da USP de Lorena.

Possibilitar que as informações básicas sobre a existência dos cursos de graduação da Escola de Engenharia de Lorena e suas peculiaridades alcance as Escolas públicas e Particulares de Ensino médio da região do Vale do Paraíba.

Este projeto consiste em realizar um planejamento exploratório a fim de avaliar a degradação da prednisona presente em um meio sintético utilizando o processo peroxona (H2O2/ O3/UV). A prednisona é um fármaco da classe dos glicocorticoides bastante empregado em tratamentos de processos anti-inflamatórios e imunossupressoras em animais e seres humanos. Esta substância é classificada como um contaminante emergente que pode apresentar um elevado potencial poluidor mesmo a baixas concentrações, podendo estar em águas superficiais devido, principalmente, ao descarte inadequado de efluentes que podem contaminar os corpos receptores. Neste contexto, pretende-se utilizar um planejamento experimental completo na busca de reduzir ou eliminar a presença de prednisona com o uso combinado de ozônio e peróxido de hidrogênio na presença de radiação UV, com isso, aumentar a biodegradabilidade do meio reacional proposto.

Este projeto consiste em realizar um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) completo a fim de avaliar a fotodegradação da prednisona presente em um meio sintético utilizando o processo de ozonização fotoassistida (O3/UV). A prednisona é um fármaco da classe dos glicocorticoides bastante empregado em tratamentos de processos anti-inflamatórios e imunossupressoras em animais e seres humanos. Esta substância é classificada como um contaminante emergente que pode apresentar um elevado potencial poluidor mesmo a baixas concentrações, podendo estar em águas superficiais devido, principalmente, ao descarte inadequado de efluentes que podem contaminar os corpos receptores. Neste contexto, pretende-se utilizar esta técnica de otimização de processos a partir de um planejamento experimental completo na busca de reduzir ou eliminar a presença de prednisona com o uso de ozônio na presença de radiação UV, com isso, aumentar a biodegradabilidade do meio reacional proposto.

Este projeto pretende determinar as melhores condições de síntese de hidrogel celulósico a partir de celulose microcristalina oriunda de bagaço de cana utilizando um Delineamento Composto Central Rotacional completo, conjuntamente com a Metodologia de Superfície de Resposta. O hidrogel consiste em uma rede polimérica hidrofílica capaz de absorver uma grande quantidade de líquidos sem sofrer dissolução no meio ou alteração na sua estrutura, além de apresentar propriedades adsortivas para alguns metais. Atualmente, a grande maioria dos hidrogéis são obtidos a partir de polímeros sintéticos devido à facilidade de sua obtenção, mas se torna cada vez mais importante a pesquisa voltada para a obtenção desses materiais a partir de biopolímeros, como a celulose (WONG; LEH; GOH, 2021). A celulose microcristalina será obtida a partir da hidrólise ácida da celulose branqueada derivada de bagaço de cana em condições já estabelecidas. Para a síntese do hidrogel em estudo será utilizado um sistema de sais, composto por uma solução de ZnCl2 e CaCl2, onde os íons Zn2+ se dispersam pela cadeia celulósica e enfraquecem as principais interações intra e intermoleculares da celulose, atuando como solvente. Os hidrogéis obtidos serão avaliados quanto a capacidade de absorção de água e adsorção de metias, em particular, o cobre.

O hidrogel, que consiste numa rede polimérica hidrofílica capaz de absorver uma grande quantidade de água sem sofrer dissolução no meio. Atualmente, a grande maioria de hidrogéis são obtidos a partir de polímeros sintéticos, devido a facilidade de sua obtenção, mas se torna cada vez mais importante a pesquisa voltada para a obtenção desses materiais a partir de biopolímeros, como a celulose. A celulose possui interações químicas intermoleculares e intramoleculares devido as hidroxilas livres em sua composição, agindo como um grupo hidrofilíco. Isso a torna um ponto de partida excelente para a obtenção de hidrogel, que necessita dessas interações para criar uma rede polimérica tridimensional e hidrofílica, capaz de reter uma grande quantidade de água. Entretanto, a celulose é altamente insolúvel em água, o que limita sua processabilidade e áreas de atuação. Desse modo, é necessário modificar suas características para facilitar a obtenção de um produto final de maior valor agregado, como é o caso do hidrogel, que é usado em diversas áreas da medicina e agricultura como agente de dessorção de nutrientes ou medicamentos.

Este trabalho visa avaliar a degradação do fármaco prednisona frente os diversos processos oxidativos avançados que estão sendo utilizados como alternativa a minimizar o impacto ambiental desta substância, um potencial contaminante emergente. Para isso será utilizada uma análise bibliométrica baseada na análise quantitativa de parâmetros relativos ao tema a partir de artigos disponíveis na base de dados "Web of Science".

Este projeto consiste na obtenção de celulose microcristalina a partir de celulose branqueada oriunda de bagaço de cana. A celulose microcristalina pode ser obtida a partir da hidrólise ácida da celulose e atualmente encontra aplicações nas indústrias de biomedicina, farmacêutica, aparelhos eletrônicos e até mesmo como reforço em alguns polímeros. Uma vez que o bagaço de cana é constituído majoritariamente por celulose, hemicelulose e lignina, os processos a serem empregados visarão a separação das três frações principais da biomassa de origem por hidrólises ácida/básica, visando a fração celulósica. A celulose branqueada será obtida a partir da purificação da celulose deslignificada por branqueamento, utilizando como agentes oxidantes o peróxido de hidrogênio e hipoclorito de cálcio. A celulose branqueada será submetida a condições controladas de hidrólise com o objetivo de obter celulose microcristalina. A partir desta celulose final será avaliada uma metodologia de obtenção de hidrogel de alta absorção aquosa.

Este trabalho consiste em avaliar a fotodegradação da prednisona utilizando o processo de ozonização fotoassistida (O3/UV), a partir de um planejamento experimental exploratório. A prednisona é um fármaco da classe dos glicocorticóides bastante empregado em tratamentos de processos anti-inflamatórios e imunossupressoras em animais e seres humanos. Esta substância é classificada como um composto emergente que pode apresentar um elevado potencial poluidor mesmo a baixas concentrações, podendo estar em águas superficiais devido, principalmente, ao descarte inadequado de efluentes que podem contaminar os corpos receptores. Neste contexto, a ozonização juntamente com a presença de radiação UV vem como uma alternativa aos tratamentos convencionais de modo a garantir um aumento da biodegradabilidade do efluente a ser tratamento e possivelmente seu potencial poluidor.

A presença de compostos emergentes no ambiente como potenciais agentes contaminantes é uma realidade em muitos centros urbanos. Dentre estes compostos merecem destaque os fármacos, cujo descarte de efluentes domésticos e industriais representa um dos principais caminhos da introdução destas substâncias nas águas superficiais e subterrâneas. Isto ocorre porque os processos convencionais de tratamento de esgoto são incapazes de removê-los. Este projeto considera empregar um processo de oxidação avançada do tipo peroxidação fotoassistida visando a degradabilidade da prednisona, um fármaco com propriedades anti-inflamatórias e imunossupressoras muito utilizado em animais e seres humanos. Para tal estudo, serão realizados experimentos norteados por um planejamento experimental do tipo fatorial visando à otimização da degradação da prednisona presente em um meio sintético.

O estudo da ocorrência de compostos emergentes no ambiente tem se intensificado nos últimos anos. Dentre estes compostos se destacam os fármacos, cujo descarte de efluentes domésticos e industriais configura um dos principais vetores da introdução destas substâncias nas águas superficiais e subterrâneas, considerando que os processos convencionais de tratamento de esgoto são incapazes de removê-los. Este projeto consiste em empregar um processo de oxidação avançada do tipo peroxidação fotoassistida visando a degradabilidade da prednisona, um fármaco com propriedades anti-inflamatórias e imunossupressoras muito utilizado em animais e seres humanos. Para tal estudo, serão realizados experimentos norteados por um planejamento experimental do tipo fatorial visando à otimização da degradação da prednisona presente em um meio sintético.

Este trabalho consiste no desenvolvimento e validação de um método analítico espectrofotométrico Ultravioleta para a quantificação de prednisona em meio aquoso. A prednisona é um fármaco com propriedades anti-inflamatórias e imunossupressoras muito utilizado em animais e seres humanos. Por conta disso, esta substância possui um grande potencial poluidor podendo se enquadrar como um contaminante emergente principalmente presente em águas superficiais próximas aos locais de produção. Neste contexto, o domínio de uma metodologia analítica simples, precisa e rápida pode ser muito útil no desenvolvimento e controle de processos de tratamento de efluentes contaminados com prednisona.

A ocorrência de compostos emergentes no ambiente tem sido muito estudada nos últimos anos. Dentre estes compostos figuram as drogas ilícitas, pesticidas, medicamentos e compostos desreguladores endócrinos. Para os fármacos, o descarte de efluente domésticos e industriais configura um dos principais caminhos para a introdução destas substâncias nas águas superficiais e subterrâneas, visto que os processos convencionais de tratamento de esgoto são incapazes de remover adequadamente estes compostos. Dentre as tecnologias modernas de tratamento, os processos oxidativos avançados são comumente utilizados para a remoção de diversos compostos emergentes e podem alcançar remoção mais consistente de fármacos. Assim, o presente trabalho visa empregar o uso de fotólise direta, peroxidação e ozonização fotoassistida para aumento da biodegradabilidade de efluentes contendo resíduos de fármacos, em especial a prednisona. Para tal estudo, o presente trabalho foi dividido em duas fases, sendo que na primeira delas serão realizados testes em efluente sintético e na segunda, em um efluente real.

Este projeto consiste na obtenção de membranas de microfiltração a partir de acetato de celulose oriundo do bagaço de cana-de-açúcar. As membranas de acetato de celulose podem ser utilizadas em muitos processos de separação, encontrando destaque em várias áreas da Indústria Química, como por exemplo, esterilização de sucos e bebidas, clarificação de vinhos, dessalinização de água do mar, etc. O material de partida a ser utilizado será o bagaço de cana, que é constituído majoritariamente por celulose, hemicelulose e lignina. A fim de separar estas frações, hidrólises ácida e básica serão utilizadas e, com isso, pretende-se obter uma celulose deslignificada com baixos teores de impurezas. A seguir será realizada uma sequencia de branqueamento a fim de obter uma celulose pura, apta a ser submetida a uma acetilação homogênea visando à obtenção de acetato de celulose. Por fim, o acetato obtido será usado para a síntese das membranas planas utilizando a técnica de precipitação por imersão.

Este projeto consiste na obtenção de nanocelulose a partir de celulose branqueada oriunda de bagaço de cana. A nanocelulose pode ser obtida a partir da hidrólise ácida da celulose e atualmente encontra aplicações nas indústrias de biomedicina, farmacêutica, aparelhos eletrônicos e até mesmo como reforço em alguns polímeros. Uma vez que o bagaço de cana é constituído majoritariamente por celulose, hemicelulose e lignina, os processos a serem empregados visarão a segregação das duas últimas frações por hidrólises ácida/básica diluídas, com foco na fração celulósica. A celulose branqueada será obtida a partir da purificação da celulose deslignificada por branqueamento, utilizando como agentes oxidantes o peróxido de hidrogênio e hipoclorito de cálcio. A celulose branqueada será submetida a condições controladas de hidrólise com o objetivo de obter nanocelulose.

As pesquisas relacionadas ao uso sustentável da biomassa vegetal aumentam a cada dia, possivelmente em consequência do aumento populacional que por sua vez acaba gerando muitos problemas ambientais, já que a necessidade de alimentos e espaço também é crescente. A liberação de grande quantidade de resíduos florestais e agroindustriais no meio ambiente é um dos principais problemas a ser resolvido, uma vez que mesmo sendo estes poluentes biodegradáveis, vêm aumentando as dificuldades enfrentadas no processo de reciclagem destes materiais. O desenvolvimento de uma tecnologia economicamente viável do processo de hidrólise de materiais lignocelulósicos vem ao encontro da preocupação com o uso sustentável dos recursos naturais. O processo de hidrólise de diversos materiais lignocelulósicos vem sendo realizado há algum tempo, porém diversas variáveis tem que ser melhor estudadas para otimização desse processo, principalmente no que diz respeito à área de engenharia. No entanto, para que este processo possa vir a ser competitivo economicamente, são necessários alguns pré-requisitos, destacando-se o estabelecimento de condições ideais de hidrólise da fração hemicelulósica e celulósica da biomassa, etapa de fundamental importância, bem como as condições ideais do reator de hidrólise como: pH, temperatura, pressão, ponto de fulgor, relação sólido: líquido e finalmente um estudo do balanço material e de energia envolvido durante todo o processo. Neste sentido, com esse projeto, pretende-se determinar os balanços material e de energia envolvidos no processo de pré-tratamento hidrotérmico e, assim, otimizar o protótipo de uma unidade de hidrólise para produção de hidrolisado hemicelulósico do bagaço de cana de açúcar. A partir dos valores encontrados nesse estudo poderão ser implementadas melhorias no reator piloto a fim de um melhor rendimento no processo de pré-tratamento hidrotérmico.

Este trabalho consiste na obtenção de derivados de bagaço de cana, mais especificamente, celulose microcristalina e acetato de celulose. A celulose microcristalina encontra aplicações nas indústrias de cosméticos, alimentícias e farmacêuticas como espessante, estabilizante, veiculo excipiente para fármacos, etc., e pode ser obtida a partir da hidrólise ácida da celulose branqueada de bagaço de cana. Por sua vez, o acetato de celulose é um derivado químico com aplicações na síntese de membranas poliméricas, matriz para a liberação controlada de fármacos e produtos têxteis diversos, sendo obtido a partir da esterificação da celulose por grupos acetila. Uma vez que o bagaço de cana é constituído majoritariamente por celulose, hemicelulose e lignina, os processos a serem empregados visarão a segregação das duas últimas frações por hidrólises ácida/básica diluídas, com foco na fração celulósica. A celulose branqueada; ponto de partida para a obtenção dos derivados de celulose propostos será obtida a partir da purificação da celulose deslignificada por branqueamento, utilizando como agentes oxidantes o peróxido de hidrogênio e hipoclorito de cálcio.

O desenvolvimento de uma tecnologia economicamente viável do processo de hidrólise de materiais lignocelulósicos vem ao encontro da preocupação com o uso sustentável dos recursos naturais. O processo de hidrólise de diversos materiais lignocelulósicos vem sendo realizado há algum tempo, porém diversas variáveis tem que ser mais bem estudadas para otimização desse processo, principalmente no que diz respeito à área de engenharia. No entanto, para que este processo possa vir a ser competitivo economicamente, são necessários alguns pré-requisitos, destacando-se o estabelecimento de condições ideais do pré-tratamento (hidrólise da fração hemicelulósica e celulósica) da biomassa, etapa de fundamental importância, bem como as condições ideais do reator de hidrólise e finalmente um estudo do balanço material e de energia envolvido durante todo o processo. Neste sentido, com esse projeto, pretende-se determinar as melhores condições para o pré-tratamento alcalino do bagaço de cana-de-açúcar e a hidrólise enzimática da celulose. O hidrolisado celulósico, poderá posteriormente, ser utilizado por outros grupos de pesquisa da unidade para a produção de etanol de segunda geração. Além disso, serão realizados os balanços material, de energia e ampliação de escala envolvidos no processo para assim, otimizar o protótipo de uma unidade de hidrólise para produção de hidrolisado celulósico do bagaço de cana-de-açúcar. O presente trabalho será uma inovação no Departamento de Engenharia Química da Escola de Engenharia de Lorena na área de engenharia, para o tratamento das variáveis envolvidas nas etapas propostas, serão utilizados programas estatísticos. Além disso, o projeto propõe uma análise técnico-econômica, usando a ferramenta de simulação Aspen Plus e MATLAB, a qual possibilitará identificar os pontos críticos e propor possíveis alternativas do processo para sua melhoria.

O processo de hidrólise de diversos materiais lignocelulósicos vem sendo realizado há algum tempo, porém diversas variáveis tem que ser mais bem estudadas para otimização desse processo, principalmente no que diz respeito à área de engenharia. No entanto, para que este processo possa vir a ser competitivo economicamente, são necessários alguns pré-requisitos, destacando-se o estabelecimento de condições ideais do pré-tratamento (hidrólise da fração hemicelulósica e celulósica) da biomassa, etapa de fundamental importância, bem como as condições ideais do reator de hidrólise e finalmente um estudo do balanço material e de energia envolvido durante todo o processo. Neste sentido, com esse projeto, pretende-se determinar as melhores condições para o pré-tratamento alcalino do bagaço de cana-de-açúcar em bancada.

Este projeto visa a obtenção de um éter celulósico, a metilcelulose, a partir de bagaço de cana-de-açúcar. O bagaço de cana in natura recém-processado será primeiramente seco até uma umidade de aproximadamente 10% e armazenado em ambiente adequado. A seguir este bagaço será pré-tratado por hidrólise ácida e deslignificado com hidróxido de sódio. Estas duas etapas serão realizadas em um reator piloto com volume útil de 200 litros aproximadamente, onde pretende-se obter uma fração rica em celulose mas ainda com residuais importante de hemicelulose e lignina. Como a celulose a ser submetida aos testes de eterificação deve possuir elevado grau de pureza, a fração celulósica ainda contaminada será submetida a um processo de branqueamento com peróxido de hidrogênio com o intuito de remover os teores residuais destes contaminantes. Essa celulose purificada a seguir será submetida aos testes de eterificação com cloreto de metila visando obter a metilcelulose com alta solubilidade.

Este projeto visa a obtenção de celulose purificada por meio de diferentes etapas de branqueamento aplicadas a bagaço de cana-de-açúcar. Uma vez que o bagaço de cana é constituído majoritariamente por celulose, hemicelulose e lignina, os processos a serem empregados visarão a segregação das duas últimas frações, com foco na fração celulósica. O primeiro tratamento se dará por hidrólise ácida, visando a separação da fração hemicelulósica e o segundo, por hidrólise alcalina, objetivando a separação da fração lignina. As três etapas de branqueamento que serão realizadas, terão o intuito de remover o teor residual de hemicelulose e lignina, buscando uma celulose muito pura como produto final.

Objetiva-se através deste trabalho obter derivados químicos por meio de processos sequenciados. Celulose, hemicelulose e lignina serão segregadas, sendo que o foco será a fração celulósica e, a partir dela serão produzidos e avaliados éteres celulósicos com potencial aplicabilidade industrial. Serão estudadas duas rotas de branqueamento, sendo uma livre de cloro elementar (ECF) e outra totalmente livre de cloro (TCF). A comparação de ambas se dará para avaliar suas eficiências visando reduzir ou suprimir a geração de poluentes tóxicos, principalmente compostos organoclorados. Uma das escolhas para esse objetivo será o emprego de tecnologia baseada no tratamento enzimático, através da lacase. Contudo, a obtenção de éteres de celulose com qualidade visando aplicação como aditivo em produtos alimentícios ou farmacêuticos exige um teor de celulose ainda maior (acima de 90%). Nesse intuito, serão empregadas rotas de branqueamento em múltiplas etapas a fim de alcançar uma condição adequada para a celulose destinada à eterificação.

Este projeto visa o tratamento de um efluente da indústria de laticínios utilizando técnicas de coagulação/floculação, com o uso de dois agentes coagulantes de origem vegetal, tanino e extrato de moringa, a fim obter um material menos poluente quando descartado. Para os testes de coagulação/floculação será proposto o uso de planejamento de experimentos do tipo fatorial, tendo como variáveis independentes às concentrações dos agentes, pH e tipo de agitação.

Este projeto visa a aplicação e adaptação de diferentes técnicas analíticas visando a caracterização de um efluente lácteo oriundo de uma indústria da região tratado por oxidação avançada.

As pesquisas relacionadas ao uso sustentável da biomassa vegetal aumentam a cada dia, possivelmente em consequência do aumento populacional que por sua vez acaba gerando muitos problemas ambientais, já que a necessidade de alimentos e espaço também é crescente. A liberação de grande quantidade de resíduos florestais e agroindustriais no meio ambiente é um dos principais problemas a ser resolvido, uma vez que mesmo sendo estes poluentes biodegradáveis, vêm aumentando as dificuldades enfrentadas no processo de reciclagem destes materiais. O desenvolvimento de uma tecnologia economicamente viável do processo de hidrólise de materiais lignocelulósicos vem ao encontro da preocupação com o uso sustentável dos recursos naturais. O processo de hidrólise de diversos materiais lignocelulósicos vem sendo realizado há algum tempo, porém diversas variáveis tem que ser melhor estudadas para otimização desse processo, principalmente no que diz respeito à área de engenharia. No entanto, para que este processo possa vir a ser competitivo economicamente, são necessários alguns pré-requisitos, destacando-se o estabelecimento de condições ideais de hidrólise da fração hemicelulósica e celulósica da biomassa, etapa de fundamental importância, bem como as condições ideais do reator de hidrólise como: pH, temperatura, pressão, ponto de fulgor, relação sólido: líquido e finalmente um estudo do balanço material e de energia envolvido durante todo o processo. Neste sentido, com esse projeto, pretende-se determinar os balanços material e de energia envolvidos no processo de pré-tratamento hidrotérmico e, assim, otimizar o protótipo de uma unidade de hidrólise para produção de hidrolisado hemicelulósico do bagaço de cana de açúcarA partir dos valores encontrados nesse estudo poderão ser implementadas melhorias no reator piloto a fim de um melhor rendimento no processo de pré-tratamento hidrotérmico.

A proposta deste projeto é utilizar a técnica de coagulação/floculação seletiva no tratamento de efluentes oriundo da etapa de nanofiltração do leite de uma indústria de laticínios da região visando a redução da carga orgânica. Neste contexto, o efluente depois de caracterizado será submetido a diferentes agentes coagulantes naturais visando a redução de turbidez, demanda química de oxigênio e carbono orgânico total. Para a otimização do tratamento em questão será proposto um planejamento de experimentos do tipo fatorial, tendo como variáveis de controle às concentrações dos agentes coagulantes, pH e temperatura.

Este projeto visa a obtenção de hidrolisado de bagaço de cana isento da fração fibrosa e posterior purificação utilizando técnicas de coagulação/floculação, com o uso de dois agentes coagulantes de origem vegetal, tanino e quitosana, a fim obter um substrato apto à ser fermentado. Para os agentes coagulantes investigados será proposto um planejamento fatorial fracionado, tendo como variáveis independentes às concentrações dos agentes, pH e temperatura.