Patricia Caroline Molgero Da Ros.

A finalidade da oficina profissionalizante foi ensinar/demonstrar como confeccionar sabonetes artesanais de uma maneira simples, de fácil acesso e aprendizado para todas as famílias que participam do Projeto Família Feliz (PFF), possibilitando uma complementação de sua renda e melhoria da qualidade de vida.

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 avaliar o potencial do Biochar microalgal como suporte para imobilização de enzimas visando à obtenção de biocatalisadores mais sustentáveis que possam competir do ponto de vista industrial e econômico com os processos clássicos tradicionais. Propõe-se o estudo de uma biorrefinaria à base de microalgas, que visa diferentes aplicações biotecnológicas, atuando-se em duas frentes: i) utilização de uma nova fonte de suporte, de origem microbiana, para imobilização de lipases visando à obtenção de biocatalisadores que possam ser aplicados em reações de biotransformação, em especial na síntese de biocombustíveis; ii) obtenção de bioprodutos de interesse industrial, tais como biocombustíveis (biodiesel), ácidos graxos essesciais (ômegas 3 e 6) e corantes naturais a partir dos constituintes celulares da biomassa microalgal. 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 que visa o aproveitamento total da biomassa microalgal dentro do conceito de biorrefinaria. Para alcançar essa finalidade, inicialmente a microalga será cultivada em fotobiorreatores "homemade" dos tipos tubular e coluna de bolhas, utilizando lâmpadas de LEDs como fonte de luz durante os cultivos, empregando condições previamente estabelecidas para a obtenção de biomassa. Após a etapa de cultivo será realizada a colheita da biomassa e extração dos constituintes celulares de interesse. E, por fim, a biomassa residual será submetida ao processo de pirólise para obtenção do biochar, que será previamente caracterizado e avaliado como suporte para imobilização de lipases. Nessa etapa do trabalho, serão testados diferentes métodos, como adsorção, ligação covalente, dentre outros, visando selecionar o melhor sistema catalítico para a condução de reações de transesterificação visando à obtenção de biocombustíveis. Ao final da execução do projeto, espera-se obter uma nova fonte mais sustentável como suporte para imobilização de enzimas, além de contribuir para a substituição de produtos sintéticos por bioprodutos ambientalmente mais favoráveis, obtidos a partir de microalgas. Vale ressaltar ainda que, a aplicação do biochar microalgal como suporte para imobilização de lipases é uma pesquisa ainda inédita no contexto nacional.

Este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de um reator e o tratamento de um lixiviado por processos oxidativos avançados híbridos. A autossustentabilidade em termos de energia e de reagentes será otimizada via modelagem cinética e estocástica. Associado ao tratamento, será estudada a possibilidade de aproveitamento do chorume tratado para cultivo de microalgas visando a obtenção de biodiesel. De modo complementar, a utilização em solo com finalidade de fornecimento de água para as plantas também será investigada.

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. Além disso, o projeto proposto integra as linhas de pesquisa desenvolvidas nos laboratórios de Biocatálise e Engenharia de Microalgas da Escola de Engenharia de Lorena da USP, e contribuirá para uma nova opção de lipídeos com propriedades funcionais nutracêuticas a partir de fontes microbianas produtoras de óleo, viabilizando a produção sustentável desta nova opção tecnológica.

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. O desenvolvimento dessa pesquisa visa fortalecer uma linha de pesquisa no Departamento de Engenharia Química da Escola de Engenharia de Lorena (EEL). A proposta selecionada para o desenvolvimento do trabalho compreende o desenvolvimento de biocatalisadores magnéticos ativos e estáveis, que serão empregados na produção de uma importante classe de ésteres carboxílicos, visando sua aplicação no setor cosmético,especialmente para formulações cosméticas em skincare. Para atingir este objetivo, primeiramente, serão estabelecidas as melhores condições de síntese dos copolímeros magnéticos,visando obter um suporte híbrido com características adequadas para posterior imobilização das lipases microbianas. A imobilização será realizada por adsorção física,na qual serão estudados diferentes métodos de secagem do biocatalisador. Será realizada tanto a caracterização morfológica dos suportes sintetizados como também a determinação das propriedades bioquímicas e cinéticas dos derivados imobilizados obtidos. Em seguida, será avaliado o desempenho dos diferentes sistemas imobilizados em reações de esterificação em meio solvente, visando a síntese de ésteres de cadeia longa, que atuam como agentes emolientes na indústria cosmética. Na sequência, será feita uma análise global dos parâmetros reacionais, de modo a selecionar por delineamento experimental as melhores condições operacionais para o bioprocesso, visando uma possível aplicação em processos contínuos. Dessa forma, a contribuição do presente projeto será o desenvolvimento de tecnologias nacionais de processos enzimáticos como alternativas viáveis aos processos químicos convencionais, visando a manufatura de produtos de interesse industrial, econômico, ambiental e social.

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 1ª e 2ª 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 1ª a 2ª/3ª 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. Tais metodologias irão auxiliar na definição da viabilidade tecno-econômica de soluções industriais - sem esquecer os aspectos relativos à sustentabilidade ambiental da solução proposta.

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 (λ) na obtenção dos constituintes de interesse; ii) utilizando-se matériasprimas
lipídicas de menor custo como fonte de lipídeos para os setores energético e alimentício.
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. Além da consolidada produção de microalgas para a obtenção de
energia e nutracêuticos, outro fator que vem despertando interesse é sua capacidade de sintetizar
corantes naturais, como clorofila e carotenóides. No que se refere a este aspecto, o projeto visa
otimizar as condições de cultivo que favorecem a produção dos pigmentos de interesse, bem
como estabelecer metodologias de extração e quantificação apropriadas para esta finalidade. Para
obtenção de biodiesel, o foco será direcionado para a condução de reações de transesterificação
empregando catalisadores heterogêneos de caráter ácido para mediar à reação, levando em
consideração que os óleos microbianos apresentam uma acidez elevada, inviabilizando o uso de
catalisadores de caráter básico na reação. No âmbito da obtenção dos PUFAs serão conduzidas
reações de hidrólise 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). 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. Além disso, contribuirá para a prospecção tecnológica da utilização da biomassa
microbiana como uma nova opção para obtenção de produtos de interesse industrial.

O crescente interesse no uso de fontes de energia renováveis em substituição aos tradicionais combustíveis fósseis, tem motivado a busca por tecnologias competitivas para produção de biocombustíveis. Dentre estas tecnologias, encontra-se a produção de biodiesel, um biocombustível automotivo com grande potencial para aplicações em larga escala. Os atuais processos de produção deste biocombustível baseiam-se principalmente na transesterificação de óleos de origem vegetal. Entretanto, o uso de tal matéria prima ainda apresenta alguns obstáculos que necessitam ser superados para uma produção sustentável e em larga escala, tais como a necessidade de extensas áreas agrícolas para o plantio de oleaginosas e longos períodos de cultivo para colheita e processamento. Sendo assim, a busca por fontes alternativas de óleos, não sazonais e que permitam uma obtenção eficiente e com menor custo, representam avanços tecnológicos importantes para a produção competitiva de biodiesel. Uma alternativa ao uso de óleos vegetais, para a produção de biocombustíveis, consiste no emprego de óleos microbianos. A produção microbiana de lipídeos, quando comparada a culturas vegetais, apresenta vantagens como uma elevada produtividade e ausência de sazonalidade. Os óleos microbianos podem ser obtidos por diferentes tipos de microrganismos, capazes de crescer sob condições de cultivo autotróficos, como microalgas e cianobactérias, ou heterotróficos, como a leveduras e fungos filamentosos. A produção de lipídeos por microrganismos heterotróficos apresenta alguns aspectos vantajosos em comparação à produção autotrófica, como a possibilidade do emprego de biorreatores de elevado volume por unidade de superfície e a obtenção de altas concentrações de células e de lipídeos resultante do processo de respiração. Dentro deste contexto, 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 biodiesel é um combustível renovável obtido pela transesterificação de matérias-primas lipídicas de origem vegetal, animal ou microbiana com álcoois de cadeia curta (metanol ou etanol). No Brasil, o uso do biodiesel está autorizado atualmente na proporção de 5%, o que cria um mercado interno de aproximadamente 800 milhões de litros por ano para este
combustível, possibilitando uma economiade até US$ 160 milhões por ano com a redução das
importações de petróleo. A proposta prevista para as grandes metrópoles é que esse índice seja 20% de biodiesel em 2018, quando atingirá 20%, passando a ser chamado de B20 Metropolitano. Esse crescimento, entretanto, passa por uma evolução no sistema de produção de forma a torná-lo mais eficiente, ambientalmente favorável a custos competitivos.Estudos têm identificado que o custo das matérias-primas tradicionais perfaz mais do que 70 % do custo global de produção do biodiesel. Além da busca por novas fontes de matéria prima,no entanto, é fundamental a contribuição de pesquisas visando à otimização do desempenho do processo, considerando-se ainda abusca por rotas mais amigáveis de produção, como a via biotecnológica. Neste contexto, 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 de biomassa microbiana (cianobactérias),como fonte de lipídeos; ii) empregando catalisadores heterogêneos para conduzir a reação. Estas duas frentes, nas quais será empregada a rota etílica, deverão convergir ao final do projeto para oestabelecimento de uma tecnologia de produção biotecnológica tecnicamente viável. 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

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.

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.