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).