Dupla Titulação

Doutoranda do Laboratório de Bionanotecnologia Aplicada Alcança Dupla Titulação com Tese Inovadora sobre Biorrefinaria

 Projeto desenvolve processo para obter nanoceluloses com potencial de compatibilização com polímeros hidrofóbicos já existentes no mercado

Em 30 de outubro de 2023, Carlaile Fernanda de Oliveira Nogueira, doutoranda do Laboratório de Biotecnologia Aplicada no Departamento de Biotecnologia da EEL-USP e orientada pelo Prof. Dr. Valdeir Arantes no Programa de Pós-graduação em Biotecnologia Industrial (PPG-BI), defendeu sua tese perante a banca da USP e a University of Maine, EUA, onde realizou parte de seu doutorado, com financiamento pela CAPES PrInt. A Banca foi composta pelos professores André Ferraz da EEL-USP, Adriaan van Heiningen, Mehdi Tajvidi, Clayton Wheeler e Douglas Bousfield da University of Maine. Seu estudo focou no desenvolvimento e melhoria de processos para produzir nanoceluloses a partir polpa Kraft de eucalipto comercial e dos subprodutos agroindustriais (bagaço e palha de cana-de-açúcar), o qual intitulou “Desenvolvimento de biorrefinaria avançada para produção de bionanomateriais acoplada à produção de açúcar celulósico”.

Considerando a natureza comoditizada do etanol, e o Brasil sendo líder na exportação de etanol de cana, existe uma grande oportunidade para o desenvolvimento de materiais renováveis e sustentáveis a partir de subprodutos dessa indústria, que são considerados matéria-prima de baixo custo. Além disso, as nanoceluloses são materiais de alto valor agregado e com grandes expectativas de mercado para aplicações em áreas como bioplásticos, biomédica e têxtil. Pesquisas mais recentes estudam alternativas para adicionar nanoceluloses em combinação com outros polímeros existentes no mercado, todavia há uma dificuldade de compabilitização para a formação de compósitos.

Utilizando um processo sequencial, o projeto propõe a recuperação das frações principais das matérias-primas em produtos com valor comercial, tais como ácido acético, açúcares celulósicos e nanoceluloses com conteúdo de lignina. A recuperação dessas frações possibilitou alto aproveitamento e a valorização das matérias-primas. Uma proporção viável para a obtenção de açúcares e novos produtos que é similar a conversão ideal de polissacarídeos (aproximadamente 60%) indicado por estudos econômicos discutida. Explorando as enzimas e seu efeito biorefinador, os processos híbridos enzimático-mecânicos empregados proporcionaram expressivo potencial de economia de energia e água para a produção de nanoceluloses.

Esta pesquisa, aliada a outros estudos do grupo, inova ao repensar métodos tradicionais que antes eram utilizados para a produção de etanol de segunda geração e oferece novas soluções para a obtenção de novos materiais associados aos setores de Papel e Celulose e Sucroalcooleiro, visando a produção eficiente e sustentável de nanoceluloses.

Concluindo, o projeto de doutorado da Carlaile tem potencial para impactar positivamente as biorrefinarias. Carlaile e seu orientador estão otimistas de que este estudo fomentará práticas mais sustentáveis na indústria para a obtenção de bioprodutos, impulsionando inovações tecnológicos e reduzindo impactos ambientais. Eles acreditam que esta pesquisa associada a estudos de aplicação, análise tecno-econômica e do impacto ambiental podem oferecer ao mercado um novo material capaz de ser combinado com polímeros tradicionais de origem fóssil (drop-in) devido as propriedades hidrofóbicas.

No âmbito pessoal, Carlaile expressou profunda gratidão à equipe do laboratório, destacando a colaboração e o suporte contínuo entre os membros. Ela também fez questão de elogiar seu orientador, Prof. Dr. Valdeir Arantes, por incentivá-la a adotar uma perspectiva empreendedora e global em relação à ciência.

Com a aprovação unânime da banca, Carlaile obteve o título de Doutora em Ciências na especialidade de Biotecnologia Industrial, focada na área de Conversão de Biomassa, e também o título de Doctor of Philosophy in Chemical Engineering pela University of Maine, EUA.”