Biotecnologia e Biorrefinaria

2º ano da licenciatura completo.

O grande desenvolvimento da área ocorreu nos últimos anos, de igual forma o avanço científico na área faz com que a parte mais relevante do conhecimento na área se encontre publicada em artigos cientificos em revista, existindo ainda pouca literatura actualizada sobre o assunto. Assim recorre-se a artigos cientificos, e ás bases de dados como fonte principal do saber, complementando-se sempre que possível com demonstrações experimentais e/ou de unidade piloto.

As matérias primas fósseis têm sido ao longo das ultimas décadas uma fonte barata materiais de partida, necessárias ao fabrico de muitos produtos habituais à sociedade moderna. O início do século foi marcado por um aumento da procura e consumo de petróleo, devido ao elevado crescimento económico global, especialmente a Oriente. No mesmo período a descoberta de novas reservas de petróleo e de gás de dimensão relevante foi dececionante. Alem disso, a instabilidade política e a guerra ocorreram em zonas geográficas importantes para a produção de petróleo. Por outro lado as emissões gasosas estão a por em causa o clima do planeta. Este contexto fez que sejam ativamente procuradas novas soluções para substituição de todos os produtos relacionados com a fileira do petróleo, ao mesmo tempo que se procuram rentabilizar desperdícios e resíduos. Para este objetivo a Biomassa assume-se como o único produto renovável capaz de servir como fonte de matérias primas para uma gama alargada produtos. Na UC serão abordados tópicos mais recentes de conversão da biomassa/ componentes da biomassa em potenciais produtos com procura no mercado.

A biomassa como fonte de matérias primas. Papel da Biotecnologia no seu desenvolvimento.

A Biomassa – disponibilidade
Composição química e física da biomassa.
Decomposição térmica da biomassa: pirólise e “syngas” (Gasogénio). Associação ao processo Fischer-Tropsch. Fermentação de syngas. Possibilidades biotecnológicas e problemas.
Decomposição ácida/enzimática: obtenção de açucares. Celulose. Decomposição. Problemas técnicos. Hidrolise ácida e enzimática. Modelos naturais: o sistema digestivo da térmite e os ruminantes.
Hemicelulose: hidrólise, usos. Redução a xilitol. Uso e valor dos xilitóis

A biomassa como matéria-prima para obtenção de produtos de maior valor acrescentado. Degradação dos materiais lenhinho celulósicos: Sacarificação da biomassa. Celulose microcristalina. Obtenção de oligossacarídeos. Usos na indústria alimentar, farmacêutica, entre outras.
Obtenção de celulases: obtenção e relevância industrial.
Resíduos e biomassa: alimentos com elevado teor em polissacarídeos, materiais lenhinho-celulósicos residuais, uso de desperdícios: soro de leite. Uso de cana de açúcar (Brasil) e de cereais (USA).
Resíduos urbanos. Composição. Uso como fonte de matérias-primas para a produção de combustível.
Métodos de preparação de etanol: fermentação alcoólica.
Tecnologia: processo continuo, em “batch”. Leveduras. Imobilização de leveduras para processos contínuos.
Outras fermentações: Produção de butanol (ABE), produção de biogás.
Lípidos: conversão a ésteres de ácidos gordos (biodiesel). Métodos de preparação: esterificação e transesterificação. Matérias-primas. Resíduos e oleaginosas; problemas e dimensão associada.
Uso de óleos e gorduras alimentares queimadas. Os óleos alimentares. Degradação térmica e oxidativa dos óleos alimentares.
Algas: macro e microalgas. Obtenção de bio produtos a partir de algas. Alginatos e aplicações.

Bio polímeros: Polímeros substitutos de plásticos: produção de poli-hidroxialcanoatos- PHA, poliácido láctico (PLA).
Outros biopolímeros: queratinas, quitinas e quitosano.
Noção de biocompatibilidade dos materiais. Aplicação de bio polímeros biocompatíveis. Bioprodutos com interesse na modulação da biocompatibilidade. Heparina.

Outras substâncias, colagénio, ácido hialurónico.

• - Apresentação por parte dos alunos de trabalho em área afim. - 100.0%

• - Apresentação por parte dos alunos de trabalho em área afim. - 100.0%

NAO

apresentaçoes ppt fornecidas pelo docente

LA BIOMASA: Fundamentos, Tecnologías y Aplicaciones ;A. Damien. Enc. 2009,

MICROBIOLOGIE ALIMENTAIRE; Coord. C. M. Bourgeois. 2ème ed. Paris: Technique & Documentation, 1996. (Collection Sciences & Techniques Agroalimentaires, 0243-5624. – Vol. 2: Aliments fermentés et fermentations alimentaires, Microbiologia alimentar / Produto fermentado / Fermentação / Q02 / AGRIS CDU: 66

Varejão, J.M.T.B. (2022). Biomass, Bioproducts and Biofuels (1st ed.). CRC Press. Boca Raton, USA.