Projeto - Preparação de membranas compósitas tubulares aplicadas a PSM com fins biotecnológicos e ambientais.

Tempo de Duração

47 meses (vigência: 30/12/2011 a 29/12/2015) - Prorrogação: 30/12/2015 a 31/07/2016

Equipe/Parceiros

Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Programa de Pós-Graduação de Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais - PPGE3M (Programa consolidado)

Setores Envolvidos

  • Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos e Tecnologias - PGEPROTEC
  • Laboratório de Pesquisa em Química dos Materiais
  • Laboratório de Bioprocessos
  • Laboratório de Enzimas e Biomassas
  • Laboratório de Polímeros
  • Programa de Pós-Graduação de Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais - PPGE3M/UFRGS)
  • Laboratório de Materiais Cerâmicos (LACER/UFRGS)

Agentes Financiadores

CNPq/CAPES

Resumo do Projeto

Devido ao esgotamento dos combustíveis fósseis e das emissões de poluentes para o meio ambiente, a energia baseada no H2 está se tornando cada vez mais importante. O hidrogênio pode ser produzido por meio de processos termoquímicos, tais como a reforma a vapor, a gaseificação, a reforma auto-térmica, a reforma em fase aquosa (APR) e a reforma com água supercrítica. Membranas de paládio e de suas ligas são adequadas para a separação de hidrogênio de misturas gasosas obtidas por meio de processos termoquímicos por um mecanismo de sorção-dessorção, com a finalidade de reduzir o seu custo, e alcançar uma maior permeabilidade, sem comprometer a sua seletividade. Nos processos biotecnológicos a utilização de membranas cerâmica/polímero para separação de proteínas e enzimas em processos fermentativos são seletivas e as membranas cerâmica com prata imobilizada apresentam ação bactericida e podem ancorar os agentes biológicos.

Objetivo Geral

Desenvolver projeto de pesquisa combinando recursos humanos e infraestrutura de dois PPG de universidades do RS (Programa em consolidação com Programa Consolidado), com pesquisas relacionadas ao desenvolvimento e produção de membranas e seus Processos de Separação (PSM). O potencial investigativo destas linhas está nas tecnologias limpas e aplicações em importantes nichos tecnológicos. Ocorrerá a interação entre as instituições pelo fluxo de docentes e discentes com a formação de recursos humanos direcionados ao estudo de PSM, promovendo a consolidação do PGEPROTEC/UCS.

Objetivos Específicos

  • Desenvolver, produzir e avaliar suportes cerâmicos, membranas cerâmicas e compósitas cerâmica-polímero, cerâmica-metal (Pd, Ag), para a separação de H2, CO2, CH4, N2 e CO gerados em processo de gaseificação de biomassa.
  • Desenvolver e caracterizar membranas cerâmicas impregnadas com nanopartículas de prata (AgNP's) e membranas cerâmicas impregnadas com nanopartículas de cobre (CuNP's) e avaliar seus desempenhos junto ao processo de remoção de sólidos e desinfecção da água.
  • Avaliar os parâmetros dos PSM na separação, imobilização e concentração de proteínas e enzimas.

Principais Resultados (Publicações)

  • Dissertação de Mestrado de Dionisio da Silva Biron - 2016
  • Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Química de Maicon Lamb Flores - 2015
  • Tese de Doutorado de Patrícia Poletto - 2015
  • Dissertação de Mestrado de Paloma Fontanari Forest - 2014
  • Dissertação de Mestrado de Tatiana Bisoto - 2014
  • Dissertação de Mestrado de Lucas David Biondo - 2014
  • Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Química de Márcia Zanini - 2013
  • Estágio Supervisionado em Engenharia Ambiental de Dionisio da Silva Biron - 2013
  • Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Química de Sabrina Gaiardo - 2012

Artigos em Congressos e Artigos em Revistas

  • Biron, Dionisio da Silva; Bortoluz, Jordana; Zeni, Mara ; Bergmann, C. P. ; Santos, Venina dos . Characterization of Mullite Ceramic Membranes and their Application in the Removal Escherichia coli. Materials Research, v. 32, p. 1-6, 2016.
  • Poletto, Patrícia; da Rocha Renosto, Danuza ; Baldasso, Camila ; Zeni, Mara ; da Silveira, Mauricio Moura. Activated charcoal and microfiltration as pretreatment before ultrafiltration of pectinases produced by Aspergillus niger in solid-state cultivation. Separation and Purification Technology, v. 151, p. 102-107, 2015.
  • Poletto, Patrícia; Borsói, Caroline ; Zeni, Mara ; Silveira, Mauricio Moura da . Down stream processing of pectinase produced by Aspergillus niger in solid state cultivation and its application to fruit juices clarification. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 35, p. 391-397, 2015.
  • Biron, Dionisio da Silva; Poletto, Patrícia ; Duarte, Jocelei ; Zeni, Mára ;Bergmann, Carlos Pérez ; Santos, Venina dos . Preparation and Characterization of PA66/Alumina Composite Membrane. Materials Research, v. 18, p. 748-755, 2015.
  • Ritter, C. E. T. ; Bonato, J. ; Zortea, R. ; Duarte, J. ; Dillon, A. ; Zeni, M.  Retenção de enzimas celulolíticas por membranas tubulares impregnadas com solução de PVDF e PA. Revista Iberoamericana de Polimeros, v. 16, p. 132-139, 2015.
  • Zeni, M. ; Santos, V. dos ; Biron, D.S. ; Bergmann, C.P. . Analysis of composite membranes in the separation of emulsions sunflower oil/water. In: ICCS18-18th International Conference on Composite Structures, 2015, Lisbon. 18th International Conference on Composite Structures, 2015.
  • Cristofoli, Kélen; Santos, A. B. ; Zeni, M.; Santos, V. Otimização do processo de clarificação de vinho branco usando membranas cerâmicas e compósitas. In: XV Congresso Latino-Americano de Viticultura e Enologia, 2015, Bento Gonçalves. Anais do XV Congresso Latino-Americano de Viticultura e Enologia, 2015. p. 458.
  • Dionísio da Silva Biron ; Andrade, Mára Zeni ; C. P. Bergmann ; Venina dos Santos . Preparação, caracterização e aplicação de membranas compósitas cerâmica-PVDF. In: 13º Congresso Brasileiro de Polímeros, 2015, Natal/RN. 13º Congresso Brasileiro de Polímeros, 2015.
  • K. Cristofoli ; Santos, A. B. ; Jocelei Duarte ; Venina dos Santos ; Andrade, Mára Zeni . Membrana compósita de cerâmica/polímero usada na microfiltração de vinho branco. In: 13° Congresso Brasileiro de Polímeros, 2015, Natal/RN. 13° Congresso Brasileiro de Polímeros, 2015.
  • Schio, A. L.; Jocelei Duarte ; Andrade, Mára Zeni ; Gower, A. E. ; Silva, T. B. ; Venina dos Santos . Preparação e caracterização de membranas enantiosseletivas para separação do fármaco propranolol por eletrodiálise. In: 13° Congresso Brasileiro de Polímeros, 2015, Natal/RN. 13° Congresso Brasileiro de Polímeros, 2015.
  • Bertotto, R. ; Jocelei Duarte ; Venina dos Santos ; Bergmann, Carlos Pérez ; Zeni, M. . Aplicação de membranas compósitas cerâmica/paládio e cerâmica/paládio/poliamida 66 NA SEPARAÇÃO DE GASES. In: 13° Congresso Brasileiro de Polímeros, 2015, Natal/RN. 13° Congresso Brasileiro de Polímeros, 2015.
  • Forest, P. ; Santos, V. ; Bergmann, C. ; Girardi, M. ; Malvesi, E.; Zeni, M. . Reciclo de células de Zymomonas mobilis em sistema com membranas de microfiltração. Revista Iberoamericana de Polímeros (Internet), v. 15, p. 229-239, 2014.
  • Zeni, Mára; Jocelei Duarte; Venina dos Santos . Behavior classification physical/chemistry binary system PA66/HCl utilized to obtain separation membranes. In: 10th International Congress on Membranes and Membranes Processes - ICOM 2014, 2014, Suzhou-China. 10th International Congress on Membranes and Membranes Processes - ICOM 2014, 2014. p. 495-496.
  • Kélen Cristofoli, Danuza Rocha Renosto, Dionísio S. Biron, Carlos P. Bergmann, Venina dos Santos, Mara Zeni. 58º Congresso Brasileiro de Cerâmica - 2014. Efeito do tratamento térmico de membranas cerâmicas na clarificação de vinhos brancos.
  • Kélen Cristofoli, Danuza Rocha Renosto,Venina dos Santos, Mara Zeni. CITEM 2014 - Análise do comportamento de membranas cerâmicas para a filtração de vinhos brancos.
  • Bisoto, T. ; Schio, A. S. ; Baldasso, C. ; Santos, V. ; Bergmann, C. P. ;Zeni, Mara . Preparation and Characterization of Alumina Ceramic Membrane coated with Palladium. Research Journal in Enginnering and Applied Science, v. 4, p. 59-63, 2014.
  • Biron, D. S.; Duarte, J.; Santos, V.; Andrade, M. Z. Membranas compósitas a-alimina/PA66 na separação de óleo de emulsões óleo/água por microfiltração. 2013. CONGRESSO BRASILEIRO DE POLIMEROS (CBPOL 2013).
  • Tatiana Bisoto, Sabrina Gaiardo, Camila Baldasso, Marcelo Godinho, Venina dos Santos, Carlos P. Bergmann, Mára Zeni. 57º Congresso Brasileiro de Cerâmica e 5º Congresso Ibero-Americano de Cerâmica, Natal - Rio Grande do Norte, 2013. Desenvolvimento de membranas alumina-paládio para separação de gases.
  • Tatiana Bisoto, Sabrina Gaiardo, Camila Baldasso, Marcelo Godinho, Venina dos Santos, Carlos P. Bergmann, Mára Zeni. 11th International Conference on Catalysis in Membrane Reactors, Porto - Portugal, 2013. Development of Palladium-Alumina membranes for Gas Separation.
  • Tatiana Bisoto, Aline Lucchesi Schio, Camila Baldasso, Marcelo Godinho, Venina dos Santos, Carlos P. Bergmann, Mára Zeni. Engineering with Membranes Towards a Sustainable Future, Saint Pierre d'Oleron - França, 2013. Development of Palladium-Alumina membranes for Gas Separation.
  • da Silva Biron, Dionísio; Cherubini, Camila ; dos Santos, Venina ; Gomes, Lucas ; Schneider, Andréa ; Zeni, Mara. Gas separation process: analysis of composite membranes based on alumina/PVDF at lower power consumption energy. Desalination and Water Treatment (online) V. 51, P. 606-608, 2013.
  • Poletto, Patrícia; da Silva Biron, Dionísio ; Zeni, Mára ; Bergmann, Carlos Pérez ; dos Santos, Venina . Preparation and characterization of composite membranes ceramic/PSF and ceramic/PA 66. Desalination and Water Treatment (online), V. 51, P. 2666-2671, 2013.
  • Biron, D. S.; Nunes, I.S. ; Poletto, P. ; dos Santos, V. ; Bergmann, C.P. ; Zeni, M. . Characterization of ZrO2/a-alumina membranes prepared by sol-gel process. Procedia Engineering, V. 44, P. 1150-1153, 2012.
  • Biron, D. S.; Poletto, P.; Zeni, M.; Santos, V. A influência da top-layer na eficiência do processo de microfiltração de emulsões água-óleo. 2012. CONGRESSO ÍBERO-AMERICANO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MEMBRANAS (CITEM 2012).
  • Biron, D. S.; Poletto, P.; Zeni, M.; Santos, V. Efeito do tratamento térmico de membranas cerâmicas nas características de separação de emulsões óleo/água. 2012. CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS (CBECIMAT 2012).