Projeto de Indústria Biotecnológica

Conhecimentos de Base Recomendados

O projeto desenvolvido nesta unidade curricular tem como pressuposto a aquisição de conhecimentos adquiridos em todas as unidades curriculares obrigatórias do primeiro ano do mestrado em Engenharia Biotecnológica. Com base nestas unidades curriculares e formação prévia dos estudantes recomenda-se os seguintes conhecimentos de base:

Termodinâmica de sistemas biológicos; balanços mássicos e energéticos; Transferência de calor; transferência de massa; Introdução aos processos biológicos e químicos; biorreatores; Operações Unitárias; Processos de separação e purificação; empreendedorismo; sustentabilidade e bioeconomia circular; laboratorios de bioprocessos e biotecnologia, biossegurança e bioética; biotecnologia molecular, bioquímica e biocatálise; engenharia de fermentação. 

Métodos de Ensino

Aulas teóricas expositivas para explicar os conceitos e metodologias a aplicar no desenvolvimento do projeto, bem como na apresentação de exemplos ilustrativos.

Apresentação de casos de estudos, resolução de problemas e de uma visão sistemática da atividade de projeto de processos biotecnológicos.

Supervisão (reuniões tutoriais com apresentações periódicas) para o desenvolvimento de um projeto da indústria biotecnológica em grupos de 4 a 6 estudantes. A avaliação da unidade curricular envolverá todas as componentes de ensino.

Algumas das reuniões de orientação tutorial irão decorrer online.

Resultados de Aprendizagem

Esta unidade curricular assume um carácter de integração de conhecimentos e competências adquiridas ao longo do curso, proporcionando aos alunos uma oportunidade de aplicação a um problema concreto de projeto de uma unidade industrial para a produção de um produto biotecnológico. O trabalho de projeto envolve a integração de quatro componentes: i) avaliaçao de oportuniade de negócio e estudo de mercado; ii) seleção de tecnologia de base; iii) projeto técnico de engenharia química e biológica (síntese e análise do diagrama de fabrico e dimensionamento das principais unidades), iv) análise económica. O exercício de projeto visa também aprofundar as capacidades de trabalho em equipa e de interação com um conjunto de peritos nas várias áreas da Biotecnologia. Os alunos são também expostos a tópicos de Engenharia de Bioprocessos e Biossistemas, visando dotar a atividade de projeto de um carácter mais sistemático.  

Estágio(s)

Não

Programa

Métodos de decisão em projeto de processos biotecnológicos industriais. Método hierárquicos (sistemáticos) de síntese de processos biotecnológicos. Síntese de subsistemas específicos (biorreação, separação e purificação de bioprodutos). Projeto de sistemas descontínuos. Interações entre projeto e escalonamento. Metodologias gerais de escalonamento e de otimização de processos descontínuos (RTN, STN). Análise económica em projeto de processo biotecnológico. Estimativa de custos de investimento e custos de fabrico. Análise de rentabilidade económica. Layout de instalações industriais. Integração de conceitos de (bio)segurança industrial. Elaboração de diagramas de processo e outros entregáveis. 

Métodos de Avaliação

Avaliação
Resolução de problemas: 5.0%
Projecto: 95.0%

Bibliografia

- Turton, R.; Bailie, R. C.; Whiting, W. B.; Shaeiwitz, J. A. Analysis, Synthesis, and Design of Chemical Processes, 3ª ed., Prentice Hall International, Upper Saddle River, 2009.

- Harrison, R.G; Todd, P. W.; Rudge, S.R. and Petrides, D. P. Bioseparations Science and Engineering, 2^nd ed., Oxford Scholarship Press, 2015.

- Villadsen, J.; Nielsen, J.; Lidén, G. Bioreaction Engineering Principles, 3^rd ed., Springer New York, NY, 2011.

- Doran, P.; Bioprocess Engineering Principles, 2^nd ed., Elsevier, 2013.

- Seider, W. D.; Seader, J. D.; Lewin, D. R. Product & Process Design Principles: Synthesis, Analysis, and Evaluation, 4ª ed., John Wiley & Sons, New York, 2017.

- Smith, R., Chemical Process Design and Integration, 2ª ed., John Wiley & Sons, New York, 2016.