Obtenção de combustíveis, produtos e energia a partir de resíduos agroindustriais em sistemas biológicos e bioeletroquímicos: uma contribuição para a bioeconomia.

Resumo

a bioeconomia é um assunto de grande interesse mundial, pois esta compreende a utilização de recursos biológicos renováveis da terra e do mar para produzir bioprodutos, tais como alimentos, combustíveis, materiais e energia. A obtenção de bioprodutos e energia se torna economicamente ainda mais interessante se as matérias primas se tratarem de subprodutos e/ou resíduos de atividades industriais. Dentro desse contexto, o Laboratório de Biotecnologia Ambiental e Energias Renováveis - LABIORE, do Departamento de Química da FFCLRP-USP, vem estudando tecnologias sustentáveis para a recuperação de biocombustíveis e energia a partir de águas residuárias e resíduos agroindustriais. Em projetos de pesquisa anteriores a cepa Br21 de Clostridium beijerinckii (número acesso KT626859) foi isolado em nosso laboratório, e desde então o seu metabolismo tem sido explorado para a produção de H2 por fermentação. Este projeto visa ampliar os conhecimentos sobre o potencial biotecnológico da cepa isolada, investigando, além do biohidrogênio, a formação de outros bioprodutos de seu metabolismo, tais como os ácidos orgânicos, etanol, acetona, butanol e isopropanol. Como matérias primas serão utilizados carboidratos puros normalmente presentes em matérias primas renováveis (glicose e xilose), "hidrolisados lignocelulósicos sintéticos" contendo carboidratos e derivados de hidrólise de biomassas (5-hidroximetilfurfural, siringaldeído e vanilina), além de hidrolisado de resíduos lignocelulósicos, como a palha de cana de açúcar. Ensaios de fermentação serão realizados para determinar os principais produtos do metabolismo do C. beijerinckii Br21 e as variáveis cinéticas dos bioprocessos a partir destas matérias primas. Numa segunda etapa do projeto, será investigado um sistema integrado fermentação/bioeletroquímico, visando a recuperação do H2 produzido pelo C. beijerinckii a partir dos carboidratos e o emprego dos subprodutos da fermentação em uma célula microbiológica a combustível (CMC) para gerar energia elétrica. Desta forma, este projeto contribuirá com a bioeconomia pela maximização do aproveitamento das matérias primas lignocelulósicas para a produção de H2, bioprodutos e energia. (AU)