Coordenador: Profº Drº Luis Alberto Follegatti Romero
O Eixo 5 mergulha no conceito de biorrefinaria, com a ideia de aproveitar ao máximo os recursos renováveis para produzir não apenas energia, mas uma gama de produtos de alto valor agregado. O setor sucroalcooleiro brasileiro é um exemplo vivo disso, liderando a “química verde” ao produzir açúcar, bioetanol, bioeletricidade e até insumos para plásticos verdes.
Mas ainda há muito espaço para inovação, especialmente no aproveitamento dos resíduos. A vinhaça, principal resíduo líquido das usinas, é um bom exemplo, pois, apesar do impacto ambiental negativo, a vinhaça contém ácidos carboxílicos (succínico, acético e láctico) em concentrações de até 5% que são compostos com alto valor de mercado. A vantagem de usar a vinhaça como matéria-prima é que não compete com a produção de alimentos nem com terras agrícolas. O desafio é desenvolver a ciência e a tecnologia necessárias para tornar essa extração sustentável e economicamente viável.
No curto prazo, a pesquisa será voltada para criar uma plataforma de carboxilatos integrada ao processo de produção de biogás, usando solventes verdes como líquidos iônicos próticos e solventes eutéticos profundos para a extração dos ácidos carboxílicos. Além dos carboxilatos, o eixo vai explorar novos produtos gasosos que vão além do biogás e biometano tradicional: o bio-hidrogênio (obtido no reator acidogênico) e o CO₂ recuperado durante a purificação do biogás.
Estudos anteriores já mostraram que sistemas de duas fases com produção de bio-H₂ aumentam o rendimento de metano, e a captura e reaproveitamento do CO₂ pode até reduzir o uso de insumos químicos necessários para estabilizar o sistema biológico. Mas a grande aposta é o biohitano, um biocombustível que combina hidrogênio (5-20%) e metano (80-95%) e que tem potencial para se tornar um transportador de energia alternativa graças ao seu alto conteúdo energético e menores emissões de gases de efeito estufa.
As pesquisas sobre biohitano ainda estão em estágio embrionário, e o CP2B vai trabalhar junto ao Laboratório de Motores Biocombustíveis da Unicamp para caracterizar sua combustão em motores, caldeiras, fornos e queimadores, explorando seu uso final como combustível.
Todo esse trabalho de inovação em bioprodutos representa a materialização da economia circular na prática.
Este eixo contribui para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável: 7, 9 e 17.