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DISCIPLINA Listagem de Ementa/Programa

BIORREFINARIASDISCIPLINA 206326

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ÓrgãoFGA UnB - Faculdade do Gama
Código206326
DenominaçãoBiorrefinarias
NívelGraduação
Vigência2008/2
Pré-requisitos ENM 168009 TERMODINAMICA 1 E
FGA 203866 Dinâmica dos Fluídos E
FGA 195324 Combustíveis e Biocombustíveis
Ementa

Princípios e fundamentos
Bioquímica e fisiologia do crescimento e metabolismo microbiano
Estequiometria e cinética do crescimento microbiano
Operação e desenho de reatores para a produção de bicombustíveis
Transferência de massa e calor em bioreatores
Produção de etanol
Produção de biodiesel
Produção biológica de hidrogênio
Produção biológica de biogás

Programa

1. Princípios e fundamentos.
Conceito de biorrefinarias. Definição. Tipos de biorrefinarias. Papel da biotecnologia nas refinarias. Desafios e oportunidades.
2. Bioquímica e fisiologia do crescimento e metabolismo microbiano
Introdução e definições básicas. Revisão das rotas bioquímicas para o metabolismo heterótrofo: Respiração aeróbia, respiração anaeróbia e fermentação. Visão geral das rotas bioquímicas do crescimento litotrófico. Visão geral das rotas bioquímicas do metabolismo fototrófico. Definição e importância da demanda química de oxigênio.
3. Estequiometria e cinética do crescimento microbiano. Cálculos estequiométricos. Modelos de crescimento microbiano. Parâmetros de rendimento. Balanço de massa em bioreatores.
4. Operação e desenho de reatores para a produção de bicombustíveis.
Configurações de bioreatores. Reatores em batelada. Reatores de agitação contínua. Reatores mistura completa. Sistemas batelada alimentada. Sistemas fluxo pistão. Aspectos de desenho de bioreatores.
5. Transferência de massa e calor em bioreatores. Etapas da transferência de massa. Equações de transferência de massa.
6. Produção de Etanol. Principais, matérias-prima e preparação para produção de etanol. Produção do etanol a partir de cana-de-açúcar. Produção de etanol a partir de materiais lignocelulósicos.
Operações unitárias nas usinas de etanol: fermentação, técnicas de separação, destilação e desidratação. Armazenamento e distribuição do etanol.
7. Produção de biodiesel. Procedimento de obtenção de matéria-prima oleaginosa. Pré-tratamento dos reagentes. Sistemas de produção industrial de biodiesel. Operações unitárias: separação e purificação de produtos. Subprodutos gerados no processo e tratamento. Utilização de resíduos para uma usina ambientalmente amigável e sustentável. Estudo de caso: Usinas de biodiesel brasileiras.
8. Produção biológica de hidrogênio.
Fontes de biomassa para a geração de hidrogênio. Processos bioquímicos de produção de hidrogênio: Produção fotobiológica e fermentação. Rotas bioquímicas envolvidas. Energética dos processos.
Operações unitárias do processo. Parâmetros do processo. Separação e purificação de hidrogênio.
9. Produção de biogás
Microbiologia da produção de biogás. Fontes de biomassa para a geração de metano. Fatores que afetam a produção de biogás. Principais componentes das usinas. Desenho de reatores.
Processos de purificação de metano.

Bibliografia

BIBLIOGRAFIA BÁSICA:

ROSILLO CALLÉ, Francisco; BAJAY, Sergio V.; ROTHMAN, Harry (Coord.). Uso da biomassa para produção de energia na indústria brasileira. Campinas: UNICAMP, c2005. 447 p. : ISBN 8526806858

DEMIRBAS, Ayhan. Biorefineries: for biomass upgrading facilities . Dordrecht: Springer, c2010. ix, 240 p. (Green energy and technology,) ISBN 9781848827202.

[EBRARY] Domínguez Gómez, José A. Energías alternativas. 1ª ed. Equipo Sirius, 2005.


BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:

CORTEZ, Luís Augusto Barbosa; LORA, Electo Eduardo Silva; OLIVARES GÓMEZ, Edgardo. Biomassa para energia. São Paulo: UNICAMP, 2008. 734 p. : ISBN 9788526807839

BORZANI, Walter (Coord.). Biotecnologia industrial. São Paulo: Edgard Blücher, 2011. 4 v. ISBN 9788521202783 (v.1).

KRAHL , G. K. J.; Gerpen, J. V. e Ramos, L. P. MANUAL de biodiesel. São Paulo: Edgard Blücher, 2006. x, 340 p. ISBN 9788521204053.

[bookboon] WALKER, G.M. Bioethanol: Science and technology of fuel alcohol. 2010. ISBN 9788776810