Biorrefinarias

Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimentos básicos de Química Analítica, Química Orgânica, Processos de Separação

Métodos de Ensino

Nas aulas teóricas (T) de 2h/semana, suportadas por material de apoio, é usada uma metodologia expositiva com a apresentação de exemplos práticos, sempre que possível. Nas 7 aulas PL com a duração de 2h são realizados trabalhos práticos ou de demonstração que dão origem a um pequeno relatório a ser elaborado pelos estudantes (20%). No início do semestre são distribuídos trabalhos em grupo de 2 alunos (80%). A orientação dos estudantes e apresentação oral do trabalho de síntese é feita nas aulas OT.

Resultados de Aprendizagem

Para o estudante conhecer as tecnologias alternativas para a transformação da biomassa e os diferentes produtos químicos que se poderão obter, deverá:

- Identificar os diferentes tipos de biorrefinarias;

- Identificar os principais componentes da biomassa e reconhecer a sua importância como recurso renovável e fonte sustentável de produtos químicos, materiais, combustíveis e energia, em alternativa aos recursos fósseis;

- Reconhecer as etapas determinantes para as principais vias de conversão da biomassa por processos químicos, termoquímicos ou biotecnológicos;

- Conhecer a(s) técnica(s) de pré-tratamento e os diferentes processos de fracionamento, considerando as suas vantagens e desvantagens.

- Compreender o conceito de Química Verde e Sustentabilidade e identificar processos alternativos para o desenvolvimento de produtos e processos mais sustentáveis

Estágio(s)

Não

Programa

1) Princípios e evolução do conceito de biorrefinaria (tipos de biorrefinarias); Bioeconomia e Economia circular; biomassa como fonte sustentável de energia e de produtos químicos;

2) Morfologia e composição química da biomassa vegetal (polissacarídeos, lenhina, suberina e compostos extractáveis); outras fontes de biomassa;

3) Conversão de biomassa: processos físicos, físico-químicos, químicos, termoquímicos e biológicos;

4) Técnicas de tratamento e fracionamento em função do tipo de biomassa e produto final; 

5) Operações unitárias modernas e fluxogramas de processos inovadores;

6) A biorrefinaria de matérias primas lenhocelulósicas; exemplos de processos integrados;

7) Química verde e desenvolvimento sustentável;

8) Factores que afectam a eficiência dos processos de fracionamento da biomassa.  

Docente(s) responsável(eis)

Maria da Graça Videira de Sousa Carvalho

Métodos de Avaliação

Avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo: 20.0%
Trabalho de síntese: 80.0%

Bibliografia

- J. Sadhukhan, K. Ng, E. Hernandez, Biorefineries and Chemical Processes: Design, Integration and Sustainability Analysis, Wiley, 2014

- M. Aresta, A. Dibenedetto, F. Dumeignil, Biorefinery: from biomass to chemicals and fuels, De Gruyter, 2012

- S.Yang, H.El-Ensashy, N.Thongchul (Eds) Bioprocessing Technologies in Biorefinery for Sustainable Production of Fuels, Chemicals, and Polymers. Wiley, 2013

- P. Stuart, M.El Halwagi, Integrated Biorefineries: Design, Analysis and optimization, CRC Press, 2012

- B. Kamm, P. Gruber, M. Kamm (Eds) Biorefineries - Industrial Processes and Products, 2Vols. Wiley, 2010

- Z.Fang (Ed) Pretreatment Techniques for Biofuels and Biorefineries, Springer, 2013

- S. Mussatto (ed.) Biomass Fractionation Technologies for a Lignocellulosic Feedstock Based Biorefinery. Elsevier, 2016

- Capítulos de livros/artigos de revisão sobre os temas propostas para o trabalho de síntese / - Book chapters or survey papers on the topics proposed for the synthesis work