ações e resultados | 2013
DESCRIPTION
Características gerais, ações e resultados de pesquisa obtidos pelo CTBE.TRANSCRIPT
1
2
Para o diretor do
CTBE, Carlos
Alberto Labate, os
resultados expres-
sivos alcançados
pelo Laboratório em
2013 se devem à
combinação vitoriosa
HQWUH�SUR´VVLRQDLV�
com experiência em
bioenergia e jovens
pesquisadores com
vontade de produzir.
3
instalação e sua aptidão para gran-
des iniciativas de escalonamento na
área de etanol e química verde.
Outro projeto a avançar foi o
de mecanização de baixo impacto
na cultura de cana-de-açúcar. Com
o objetivo de aumentar a produti-
vidade e reduzir a compactação
do solo e os custos com plantio
e colheita, protótipos da máquina
base e das frentes de colheita da
Estrutura de Tráfego Controlado
(ETC) entraram em fase de testes.
Estudos de agricultura de precisão
complementam o projeto.
Também foram iniciados em
2013 trabalhos em parceria com
grandes empresas do setor sucro-
energético e químico, muitos deles
com o apoio do BNDES. Essa é uma
tendência a ser ampliada em 2014.
O próximo ano também servirá para
aproximar o CTBE do setor privado
e de grandes institutos de pesquisa
do Brasil nas áreas de biomassa e
bioenergia, com o intuito de unir es-
forços em prol da resolução de gar-
JDORV�FLHQWt´FRV�H�WHFQROyJLFRV�
Carlos Alberto Labate
O sucesso do CTBE se deve, em
grande medida, a uma combinação
perfeita entre experiência e jovens
talentos. Se de um lado temos uma
infraestrutura de excelência para o
escalonamento de tecnologias de
produção de etanol e compostos
derivados da biomassa, do outro
YHPRV�SUR´VVLRQDLV�H[SHULHQWHV�HP�
bioenergia orientando a energia de
jovens pesquisadores com muita
vontade de produzir. Isso é um di-
ferencial ao se enfrentar problemas
complexos e multidisciplinares.
Minha chegada à direção do
CTBE, em janeiro de 2013, deu-se
em um momento importante para
o Laboratório. Findava-se o perío-
do de implantação e tinha início o
de operação. Grandes projetos de
P&D começavam a obter seus pri-
meiros resultados expressivos.
Foi o caso, por exemplo, da
Planta Piloto para Desenvolvimento
de Processos (PPDP). Pela primeira
vez, um processo biotecnológico
foi validado na PPDP durante sete
meses consecutivos, 24 horas por
dia, sete dias na semana. Isso mos-
trou o devido comissionamento da
mensagemdo diretor
4
Vista aérea do campus do CNPEM, em Campinas-SP, com projeção tridimensional da
nova fonte de luz Síncrotron (Sirius), em construção.
5
sobre o CTBE p. 07
em poucas palavras p. 09
nossa história p. 10
instalações de c&t p. 13
pesquisa interna p. 17
destaques de pesquisa p. 21
publicações selecionadas p. 28
SUR´VVLRQDLV�� � � S����
inovação p. 37
eventos e programas
para estudantes p. 41
2013 em duas páginas p. 44
sumário
O CNPEM
O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é uma RUJDQL]DomR�VRFLDO�TXDOL FDGD�SHOR�0LQLVWpULR�GD�&LrQFLD��7HFQRORJLD�H� ,QRYD-omR��0&7,���/RFDOL]DGR�HP�&DPSLQDV�63��SRVVXL�TXDWUR�ODERUDWyULRV�UHIHUrQFLDV�PXQGLDLV�H�DEHUWRV�j�FRPXQLGDGH�FLHQWt FD�H�HPSUHVDULDO��2�/DERUDWyULR�1DFLR-nal de Luz Síncrotron (LNLS) opera a única fonte de luz Síncrotron da América Latina para análises de materiais; o de Biociências (LNBio) desenvolve pesquisas de fronteira na área, com foco em biotecnologia e fármacos; o de Ciência e Tec-nologia do Bioetanol (CTBE) investiga novas tecnologias para a produção de bioenergia; e o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) realiza pes-quisas com materiais avançados, de grande potencial econômico para o Brasil.
Tais laboratórios desenvolvem projetos próprios de pesquisa e participam da agenda transversal coordenada pelo CNPEM, que articula instalações e com-SHWrQFLDV�FLHQWt FDV�HP�WRUQR�GH�WHPDV�HVWUDWpJLFRV�
6
Fachada do edifício
principal do CTBE,
Laboratório criado
com o intuito de
contribuir para a
competitividade bra-
sileira na produção
e conversão indus-
trial de biomassas
em combustíveis e
outros compostos de
alto valor agregado.
7
nica, econômica, ambiental e so-
cial de rotas de aproveitamento de
biomassas também está disponível
ao setor sucroenergético.
Um dos grandes diferenciais do
CTBE é a Planta Piloto para Desen-
volvimento de Processos (PPDP).
Este ambiente singular no Brasil
permite o escalonamento de pro-
cessos (escala semi-industrial – 300
litros) de conversão de biomassa
em etanol celulósico e outros pro-
dutos ligados à bioeconomia.
Já a agenda de pesquisa inter-
na do Laboratório está dedicada
às áreas agrícola, industrial, avalia-
ção tecnológica, sustentabilidade
e pesquisa básica do ciclo biomas-
sa/bioprodutos, em sintonia com
as necessidades do mercado.
VisãoSer um Laboratório Nacional
de excelência em pesquisa, desen-
volvimento, inovação e transferên-
cia de tecnologia nas áreas de bio-
massas e bioenergia.
O Laboratório Nacional de Ci-
ência e Tecnologia do Bioetanol
(CTBE) realiza P&D de excelência
na área de bioenergia. O objetivo
do Laboratório é contribuir para a
competitividade brasileira na pro-
dução e conversão industrial de
biomassas em combustíveis (1ª e 2ª
geração), eletricidade e compostos
derivados da química verde.
No CTBE, usuários do Brasil
e do exterior dispõem de instala-
o}HV� VR´VWLFDGDV�� LQVWUXPHQWDomR�
H� VXSRUWH� FLHQWt´FR� H� WpFQLFR� HP�
projetos relacionados à produção,
caracterização e processamento
de biomassas e derivados, assim
como em estudos de biologia fun-
cional, biotecnologia e biofísica.
Uma plataforma de avaliação téc-
MissãoContribuir para o avanço do
FRQKHFLPHQWR�FLHQWt´FR�H�WHFQROy-
gico na produção, uso e conversão
de biomassas em energia e mate-
riais, por meio de pesquisa, desen-
volvimento, inovação e capacita-
ção de pessoal.
sobre o CTBE
8
Eventos: Networkinge Disseminaçãode Resultados
Pesquisa em todoo Ciclo Produtivo deBiomassa/bioprodutos
Escalonamento deProcessos em Bioenergia
Capital Humano ePublicações de Qualidade
Patentes e Parcerias“Ganha-ganha” comSetor Produtivo
9
uma mecanização de baixo im-
pacto na cultura de cana, com o
desenvolvimento de maquinários
que devem reduzir em 80% o trá-
fego sobre o canavial, além de
preservar nutrientes do solo e eco-
nomizar combustível.
• Detém uma plataforma de
avaliação técnica, econômica, am-
biental e social de rotas de apro-
veitamento de biomassas chama-
GD�%LRUUH´QDULD�9LUWXDO�GH�&DQD�
• Encerrou o ano de 2013 com
����SUR´VVLRQDLV�� VHQGR� ���SHVTXLVD-
GRUHV� H� ��� FRQVXOWRUHV� FLHQWt´FRV�GH�
renomadas instituições de pesquisa.
• Publicou mais de 230 artigos
em periódicos indexados e 18 pa-
tentes desde 2008.
• Firmou 13 acordos de cola-
boração com empresas do Brasil e
do exterior em 2013.
��3URPRYH�HYHQWRV�FLHQWt´FRV�
expoentes na área, com destaque
para os worskshops anuais Second
Generation Bioethanol: Enzymatic
Hydrolysis e Sugarcane Physiolo-
gy for Agronomic Applications.
Conheça as principais carac-
terísticas e resultados do CTBE:
• Desenvolve pesquisa e ino-
vação de nível internacional na
área de biomassa para a produção
de energia, principalmente etanol
de cana-de-açúcar.
• Possui cinco divisões de pes-
quisa: Produção de Biomassa; Pro-
cessamento de Biomassa; Biologia
Funcional, Biotecnologia e Biofísi-
ca; Avaliação Integrada de Biorre-
´QDULDV�H��$YDOLDomR�GD�6XVWHQWDEL-
lidade da Produção de Biomassa e
Bioenergia.
• Abriga três edifícios (9.000
m2 de área construída): o principal,
que engloba laboratórios e salas
dos pesquisadores, Planta Piloto
para Desenvolvimento de Proces-
sos (PPDP) e Laboratório de Pro-
tótipos Agrícolas (LPA).
• Destaca-se pela infraestrutu-
ra de escalonamento de tecnolo-
gias, com o objetivo de transferir
processos da bancada de labora-
tório para o setor produtivo.
• Trabalha na implantação de
em poucas palavras
10
2005Desenvolvimento da Fase 1 do
Projeto Etanol, cujas conclusões
serviram de base para as divisões e
os projetos de pesquisa do CTBE.
O estudo foi coordenado pelo
físico Rogério Cezar de Cerqueira
Leite (Unicamp) e contou com
FHUFD�GH����SUR �VVLRQDLV�GH�
diferentes instituições.
nossa história
Novembro de 2008,QtFLR�GD�FRQVWUXomR�GDV�
instalações de P&D do
Laboratório, em Campinas-SP.
Os três edifícios construídos
totalizam cerca de 9.000 m2,
dentro do campus do CNPEM.
Fevereiro de 2009Realização do primeiro workshop
de avaliação das divisões de
pesquisa do CTBE. Até agosto
de 2010, representantes das
comunidades acadêmica e
industrial participaram, em
GLIHUHQWHV�PRPHQWRV��GD�GH �QLomR�
dos temas e objetivos de pesquisa
das cinco divisões.
FHUFD�GH����SUR �VVLRQDLV�GH�
diferentes instituições.
Novembro de 2008,QtFLR�GD�FRQVWUXomR�GDV�
instalações de P&D do
Laboratório, em Campinas-SP.
Os três edifícios construídos
totalizam cerca de 9.000 m2,
dos temas e objetivos de pesquisa
das cinco divisões.
11
Agosto de 2013Finalização do escalonamento do
primeiro processo biotecnológico
na Planta Piloto que fez com que
biorreatores e demais utilidades
�FDVVHP�HP�IXQFLRQDPHQWR�
ininterrupto durante sete
meses, atestando o adequado
comissionamento da instalação.
22 de Janeiro de 2010,QDXJXUDomR�GR�&7%(��TXH�FRQWRX�
com a presença do ex-presidente
GR�%UDVLO��/XL]�,QiFLR�/XOD�GD�6LOYD��
e outras autoridades regionais e
nacionais. A cerimônia também
celebrou a assinatura das três
SULPHLUDV�SDUFHULDV� �UPDGDV�FRP�
o Laboratório.
Maio de 2011Assinatura do convênio com o
BNDES (linha Funtec) que prevê o
investimento de R$ 16 milhões em
cinco anos para a implantação de
um sistema de mecanização de
baixo impacto na cultura de
cana-de-açúcar.
comissionamento da instalação.o Laboratório.
Maio de 2011Assinatura do convênio com o
BNDES (linha Funtec) que prevê o
investimento de R$ 16 milhões em
cinco anos para a implantação de
um sistema de mecanização de
12
Reator de hidrólise
da biomassa, em
escala laboratorial.
Nele é testada a
H´FiFLD�GH�FR-
quetéis enzimáticos
desenvolvidos para
uso industrial na
produção de etanol
de 2a geração.
13
Microorganismos e Metabólitos; Hi-
drólise Enzimática do Material Lig-
QRFHOXOyVLFR��6HSDUDomR�H�3XUL´FD-
ção; Fermentação Alcoólica.
Laboratório deProtótipos Agrícolas (LPA)Nele são desenvolvidos os ma-
quinários necessários à implanta-
ção do sistema de mecanização de
baixo impacto na cultura de cana-
-de-açúcar do CTBE. Esse projeto
visa reduzir o tráfego de máquinas
sobre os canaviais e aumentar a
qualidade do solo e a produtivida-
de da cana. Para tal, desenvolve-se
no LPA uma Estrutura de Tráfego
Controlado (ETC), no qual os pri-
meiros protótipos da sua máquina
base e frentes de colheita foram
testados em campo em 2013.
Laboratórios deDesenvolvimento deProcessos (LDP)O LDP é equipado com diversos
reatores capazes de processar a bio-
massa lignocelulósica e seus derivados
para a conversão em etanol celulósico,
intermediários químicos e outros produ-
2� &7%(� SRVVXL� XPD� VR´VWL-
cada infraestrutura de ciência e
tecnologia na área de biomassa e
bioenergia. Seu grande diferencial
é a possibilidade de se escalonar
processos, simulando a realidade
industrial.
Conheça os Laboratórios e a
Planta Piloto do CTBE:
Planta Piloto paraDesenvolvimento deProcessos (PPDP)3UR´VVLRQDLV� XWLOL]DP� D� 33'3�
SDUD� YHUL´FDU� H� GHPRQVWUDU�� HP�
escala semi-industrial (300 l), ro-
bustez e estabilidade de rotas tec-
nológicas de produção de etanol
e outros compostos derivados da
biomassa. Ela possibilita validar in-
dicadores tecno-econômicos e de
sustentabilidade de processos, o
que minimiza riscos, prevê garga-
los e otimiza processos e estimati-
vas de investimento. Seis módulos
independentes e automatizados
compõem a PPDP: Tratamento Físi-
co do Bagaço de Cana; Tratamento
Físico-químico do Bagaço de Cana;
Bioprocessos para a Produção de
instalações de c&t
14
ve processos biotecnológicos liga-
dos à produção de etanol (1G e 2G)
e outros produtos de interesse in-
dustrial a partir da cana-de-açúcar.
As facilities de cultivo microbiano
e fermentação são equipadas com
biorreatores de diferentes escalas
de trabalho (500 ml, 3 litros e 20 li-
tros), munidos de sondas de moni-
toramento on-line de importantes
parâmetros de cultivo. Contempla
também equipamentos acessó-
rios para o acompanhamento de
bioprocessos como centrífugas,
FDELQHV� GH� µX[R� ODPLQDU�� HVWXIDV�
microbiológicas etc. Os laborató-
ULRV� DSUHVHQWDP� R� FHUWL´FDGR� GH�
qualidade em biossegurança, per-
mitindo a realização de pesquisa
e desenvolvimento de processos
com organismos geneticamente
PRGL´FDGRV�GD�FODVVH�GH�ULVFR���
tos. Ampla gama de processos físico-
-químicos são estudados, com vistas à
validação de processos e ao desenvolvi-
mento de novas rotas com perspectivas
de transferência de tecnologia.
O LDP também abriga a Central
Analítica para Biomassa e Derivados do
CTBE que realiza, como rotina, diversos
protocolos analíticos aplicados às cor-
rentes de processamento de biomassa.
Compõem o LDP os seguintes la-
boratórios: Fracionamento e Moagem;
Pré-tratamento; Análises Físico-Químicas;
Cromatografia Líquida; Análises no Esta-
do Sólido; Espectroscopia e Análise Ele-
mentar; Cromatografia Gasosa e Resso-
nância Magnética Nuclear.
Laboratórios deDesenvolvimento deBioprocessos (LDB)No LDB se estuda e desenvol-
,PDJHP�SDQRUkPLFD�GD�3ODQWD�3LORWR�SDUD�'HVHQYROYLPHQWR�GH�3URFHVVRV��33'3��GR�&7%(��XWL-
lizada para o escalonamento de rotas tecnológicas de produção de etanol e outros compostos
derivados da biomassa.
15
cular, empregam-se abordagens
como genômica funcional, metage-
nômica, transcriptômica, proteômi-
ca, biologia de sistemas, engenharia
genética e metabólica para a bio-
prospecção de microrganismos e
enzimas e para a compreensão dos
mecanismos moleculares envolvi-
dos na conversão da biomassa ve-
getal por sistemas enzimáticos. En-
genharia molecular é utilizada para
melhorar a performance catalítica
de enzimas caracterizadas.
Integram o complexo os la-
boratórios de: Metabolômica; Cul-
tivo de Microrganismos; Análises
em Alto Desempenho; Análises
de Macromoléculas; Microscopia;
Sequenciamento de Ácidos Nu-
cleicos; Biossegurança Nível II; Fi-
VLRORJLD�9HJHWDO�� %LRORJLD�&RPSX-
tacional e E-Science.
Os seguintes laboratórios
compõem o LDB: Biossíntese de
Hidrolases Fúngicas; Biossíntese
de Hidrolases Bacterianas; Fer-
mentação Alcoólica; Instrumen-
tação e Monitoramento de Bio-
processos; Usuário Industrial I e
II; Pesquisa Aplicada para Usuário
Institucional.
Laboratórios de BiologiaFuncional, Biotecnologiae Biofísica(VWXGRV� GH� ´VLRORJLD� YHJHWDO�
analisam a relação entre fotossín-
tese e acúmulo de biomassa, ava-
liação de potencial hídrico, entre
outros. Destacam-se nesse con-
WH[WR��HTXLSDPHQWRV�FRPR�R�µXR-
rômetro Dual-PAM-100 e a câmara
tipo Scholander.
Já na área de biologia mole-
16
• mecanização de baixo impacto • agricultura conservacionista• técnicas de agricultura de precisão • manejo de nutrientes e resíduos agroindustriais ��´VLRORJLD�GD�SURGXomR�GH�FDQD�GH�Do~FDU
• avaliação das emissões de gases de efeito estufa• impactos diretos e indiretos da mudança no uso da terra• estoque de carbono no solo e emissões gasosas• avaliação dos impactos socioeconômicos• uso de água e impactos sobre os recursos hídricos• geoprocessamento e sensoriamento remoto• análise integrada da sustentabilidade
• pré-tratamento da biomassa lignocelulósica• conversão de biomassas em produtos industriais• fracionamento e caracterização de biomassas e seus derivados• ciência e engenharia de bioprocessos • biotecnologia industrial para conversão de biomassas• ciência e engenharia de reatores químicos e bioquímicos• validação e ampliação de escala de processos
��´VLRORJLD�PROHFXODU�GH�SODQWDV• microbiologia e biotecnologia aplicada• ferramentas analíticas para biomassa e derivados• biologia computacional e de sistemas• produção de enzimas e hidrólise do material lignocelulósico
• avaliação dos impactos de novas tecnologias em bioenergia��RWLPL]DomR�GH�FRQFHLWRV�H�SURFHVVRV�HP�ELRUUH´QDULDV• matriz insumo-produto• análise de ciclo de vida
17
em Processos de Plantio e Colhei-
ta com Tráfego Reduzido; Desen-
volvimento e Manejo Localizado
de Agroquímicos e Resíduos In-
dustriais; Plantio Direto e Agricul-
tura de Baixo Carbono.
Processamento de BiomassaRealiza PD&I orientada à con-
versão de biomassa em combus-
tíveis, novos materiais, e compos-
tos químicos para diversos setores
industriais. Isso se dá por meio do
uso de engenharia bioquímica, me-
tabólica e de bioprocessos; catáli-
ses químicas e biológicas; downs-
tream, separações físico-químicas;
entre outras técnicas que passam
por provas de conceito em escala
laboratorial e piloto.
Um dos diferenciais do grupo
é a Planta Piloto para Desenvolvi-
mento de Processos do CTBE uti-
lizada para escalonar tecnologias
(scale up e down���2V�SUR´VVLRQDLV�
desenvolvem ainda metodologias
para a caracterização de biomas-
sas e seus derivados e projetos
conceituais de processos ligados
à conversão de biomassas.
A agenda interna de investiga-
omR�FLHQWt´FD�H�WHFQROyJLFD�GR�&7%(�
ocorre em suas cinco divisões de
pesquisa, voltadas ao principais gar-
galos do ciclo produtivo de biomas-
sa/bioenergia. Conheça os objetivos
de estudos de cada divisão:
Produção de BiomassaDesenvolve processos e soluções
focados na evolução dos aspectos
econômicos e ambientais da mecani-
zação agrícola de cana-de-açúcar, com
ênfase nos custos de produção, con-
servação do solo e qualidade da maté-
ria-prima e das operações.
O CTBE desenvolve uma Estru-
tura de Tráfego Controlado (ETC)
que objetiva reduzir em 80% a inci-
dência de tráfego sobre o canavial,
preservando os nutrientes do solo e
economizando combustível. Já um
processo alternativo de colheita, in-
corporado a três protótipos em teste,
almeja reduzir em 50% os custos de
operação. Outros projetos do grupo
envolvem plantio e adubação de pre-
cisão e estudos sobre cobertura do
solo com palha de cana.
Grupos de Pesquisa: Inovação
pesquisa interna
18
IRPHQWR�GH´QDP�SULRULGDGHV�GH�HV-
tudo e de desenvolvimento, avaliem
o sucesso de projetos e planejem o
investimento em novas tecnologias.
Grupos de Pesquisa: Construção
GD�%9&��,QRYDomR�HP�%LRUUH´QDULD�
Sustentabilidade da Produção de Biomassa e BioenergiaAvalia a sustentabilidade do atu-
al processo produtivo, considerando
as alterações em curso. Tal análise
contempla também as inovações
tecnológicas, principalmente as pro-
venientes de contribuições do CTBE
nas etapas agrícola e industrial, e a
expansão do setor canavieiro.
As atividades de pesquisa da
equipe possuem uma abordagem
integrada, que explora as sinergias
Grupos de Pesquisa: Biopro-
cessos Aplicados; Processos Físicos
e Químicos de Biomassa; Escalona-
mento de Processos de Biomassa.
Avaliação IntegradaGH�%LRUUH´QDULDVTrabalha no desenvolvimento
de uma ferramenta de simulação
computacional chamada Biorre-
´QDULD� 9LUWXDO� GH� &DQD�GH�Do~FDU�
�%9&���$�%9&�DYDOLD� WHFQLFDPHQWH�
e nos três eixos de atuação da sus-
tentabilidade (econômico, ambien-
tal e social) a integração de novas
tecnologias em toda a cadeia pro-
dutiva de cana-de-açúcar.
2V�GDGRV�JHUDGRV�SHOD�%9&�SR-
dem contribuir para que empresas,
governos e instituições de pesquisa e
(VSHFWU{PHWUR�GH�0DVVDV�SRU�7HPSR�GH�9{R�$FRSODGR�DR�6LVWHPD�GH�&URPDWRJUD´D�*DVRVD�
�*&�72)�06���,GHQWL´FD�PHWDEyOLWRV�SULPiULRV�SUHVHQWHV�HP�WHFLGRV�YHJHWDLV��
19
conversão em combustíveis líqui-
dos, materiais, insumos químicos
e outros bioprodutos de alto valor
agregado. Para isso, utiliza pesqui-
VD�FLHQWt´FD�IXQGDPHQWDGD�HP�ELR-
logia de sistemas, computacional
e sintética; engenharia genética e
metabólica e ferramentas analíticas
avançadas. Tais abordagens visam
o desenvolvimento, aprimoramento
e difusão de tecnologias aplicáveis à
pesquisa acadêmica e ao mercado.
Grupos de Pesquisa: Biotec-
nologia de Enzimas; Microbiologia
e Engenharia Metabólica; Biologia
Funcional e Molecular de Plan-
tas; Biofísica e Métodos Analíticos
para Biomassa e Derivados; Biolo-
gia de Sistemas, Computacional e
Bioinformática.
entre diferentes aspectos de sus-
tentabilidade. Essa abordagem é
baseada em um banco de dados
georreferenciado que possibilita a
integração de informações em áre-
as como avaliação das emissões de
gases do efeito estufa (GEE); im-
pactos da mudança no uso da terra
e no estoque de carbono no solo,
recursos hídricos, entre outros.
Grupos de Pesquisa: Avalia-
ção de Impactos Ambientais; Ava-
liação de Impactos Socioeconômi-
cos; Geotecnologia Aplicada.
Biologia Funcional,Biotecnologia e BiofísicaTem por objetivo desvendar os
mecanismos de produção e cresci-
mento da planta, assim como a sua
,PDJHP�PLFURVFySLFD�GR�FRUWH�WUDQVYHUVDO�GR�FROPR�GD�FDQD�GH�Do~FDU��8P�PDLRU�FRQKHFLPHQWR�
dessa estrutura molecular pode trazer grandes benefícios às pesquisas sobre etanol celulósico.
20
O CTBE desenvolve
pesquisa nas áreas
agrícola, industrial,
avaliação tecnológi-
ca, sustentabilidade
e pesquisa básica
do ciclo biomassa/
bioprodutos, seja de
forma independente
ou em parceria com
as princiaps empre-
sas e instituições de
pesquisa do setor.
21
canavial, pesquisadores do CTBE
isolaram duas novas enzimas, uma
celulase (CelE1) e uma xilanase
(SCXyl).
A celulase CelE1 possui do-
mínio conservado da família 5 de
glicosil hidrolases e um domínio
de ligação a carboidratos, que não
apresentou identidade de sequ-
ência com domínios conservados
conhecidos, o que sugere ser o
membro de uma nova família de
CBMs. A xilanase SCXyl (repre-
sentante da família 10 de glicosil
hidrolases), apresentou preferên-
cia em hidrolisar cadeias de xilana
QmR� UDPL´FDGDV�� EHP� FRPR� SR-
tencial para produzir xilo-oligossa-
carídeos, com potencial aplicação
industrial a partir de biomassa lig-
nocelulósica.
Saiba Mais:
ALVAREZ, T. M. et al. Development and Biotechnological Application of a No-YHO� (QGR[\ODQDVH� )DPLO\� *+��� ,GHQWL´HG�from Sugarcane Soil Metagenome. PLoS ONE, v. 8, n. 7, 2013.
Os estudos científicos e de
desenvolvimento tecnológico re-
alizados no CTBE visam gerar im-
pactos significativos em diversas
áreas ligadas à produção de bio-
massa e bioenergia, seja no cam-
po, na indústria ou em assuntos li-
gados à sustentabilidade do ciclo
produtivo. Nas próximas páginas
serão apresentados alguns traba-
lhos de destaque do Laboratório
no ano de 2013.
,GHQWL´FDomR�H�&DUDFWHUL]DomRGH�&HOXODVH�H�;LODQDVH�GH�2ULJHP�0HWDJHQ{PLFD�
A descoberta de novas enzi-
mas glicolíticas é de grande valia
ao desenvolvimento de fontes de
energias renováveis. A metagenô-
mica constitui uma importante fer-
ramenta para a descoberta de no-
YRV�JHQHV�TXH�FRGL´FDP�HQ]LPDV�
de interesse biotecnológico no
genoma de microrganismos “não
cultivados”. Através da triagem
funcional de uma biblioteca me-
tagenômica derivada do solo de
destaques de pesquisa
22
0HFDQL]DomR�GH�%DL[R,PSDFWR�QD�&XOWXUD�GH�&DQD
As principais operações de pro-
dução da cana-de-açúcar estão re-
lacionadas ao plantio e à colheita e
envolvem pesadas ações mecânicas
de manuseio da biomassa, insumos e
solo. O CTBE desenvolve um projeto
que promove várias melhorias ao ma-
nejo agrícola da cana, dentre elas um
novo processo de colheita que, em
2013, passou por testes de campo
com dois protótipos acoplados a um
trator. Tais equipamentos buscam
diminuir as restrições severas que o
processo atual de colheita impõe ao
manejo agronômico da plantação,
melhorando a produtividade e a sus-
tentabilidade econômica e ambiental
da produção canavieira.
Também entrou em fase de tes-
tes a peça central do maquinário de
mecanização de baixo impacto do
CTBE, chamada Estrutura de Tráfe-
go Controlado (ETC). Ela busca re-
duzir as restrições de espaçamento
de plantio, a compactação do solo, o
consumo de combustível, as perdas
de biomassa e os níveis de impurezas
na matéria-prima durante a colheita.
Também diminuirá custos de investi-
mento e manutenção através do au-
mento do número de linhas simultâ-
neas de plantio e colheita nos novos
equipamentos.
Saiba Mais
Projeto Funtec / BNDES: investimen-to de R$ 16 milhões ao longo de cinco anos, em parceria com a empresa Jacto Máquinas Agrícolas S.A. Quatro patentes já foram requeridas.
23
1RYD�(VSpFLH�GH/HYHGXUD�FRP�$OWR3RWHQFLDO�%LRWHFQROyJLFR�
Pesquisadores do CTBE iden-
WL´FDUDP�XPD�QRYD�HVSpFLH�GH�OH-
vedura no trato intestinal de lar-
vas do besouro crisomelídeo. A
Pseudozyma brasiliensis sp. nov
é capaz de metabolizar açúcares
de cinco carbonos e de secretar
xilanase com atividade 20 vezes
superior ao extrato enzimático de
Aspergillus niger, fungo notoria-
mente reconhecido pela expres-
são desse tipo de enzima. Esta
xilanase pode ser utilizada na de-
JUDGDomR� GD� ´EUD� GR� EDJDoR� GH�
cana-de-açúcar para a conversão
de etanol celulósico, bem como na
indústria de papel, alimentícia e de
ração animal. Além disso, também
tem potencial para ser utilizada na
produção de xilooligossacarídeos,
prebióticos que promovem diver-
sos benefícios à saúde.
Dado ao potencial biotecnoló-
gico desta levedura, seu genoma
de 20 milhões de pares de bases
foi sequenciado e recentemente
publicado. Ainda em 2013 foram ini-
ciadas outras análises, como RNA-
�VHT��SDUD�LGHQWL´FDU�JHQHV�LPSRU-
tantes no metabolismo de xilose e
polissacarídeos dela derivados.
Saiba Mais:
2/,9(,5$� -�� 9�� &�� HW� DO�� 'UDIW� *HQR-me Sequence of Pseudozyma brasiliensis sp. nov. Strain GHG001, a High Producer of (QGR�����;\ODQDVH�,VRODWHG�IURP�DQ�,QVHFW�Pest of Sugarcane. Genome Announce-ments, v. 1, n. 6, 2013.
24
&RPSOH[R�(Q]LPiWLFR�3URYHQLHQWH�GD�$PD]{QLD
Pesquisadores do CTBE iden-
WL´FDUDP�XP�FRPSOH[R� HQ]LPiWLFR�
no bioma amazônico com alto po-
tencial biotecnológico para a pro-
dução de etanol de 2a geração. Ele
é proveniente do fungo Trichoder-
ma harzianum. Técnicas avançadas
de biologia molecular e engenharia
bioquímica foram utilizadas para
otimizar o processo de produção
das enzimas prospectadas em um
esforço conjunto com a Embrapa
Instrumentação. O projeto recebeu
investimentos de R$ 900 mil do
CNPq e já resultou na publicação
de uma patente e diversos artigos.
3UR´VVLRQDLV�GD�PHVPD�GLYLVmR�
de pesquisa montaram experimen-
tos, em escala laboratorial e piloto,
para avaliar um processo de fer-
mentação do caldo de cana com
alto teor alcoólico e diminuição de
mais de 50% na quantidade de vi-
nhaça gerada. Essa pesquisa, reali-
zada em parceria com uma empresa
do setor de energia, utilizou senso-
res desenvolvidos para monitorar o
processo de fermentação em tem-
po real. A performance de leveduras
foi avaliada, incluindo organismos
JHQHWLFDPHQWH�PRGL´FDGRV�
Saiba Mais:
DELABONA, P. S. et al. Understan-ding the cellulolytic system of Trichoderma KDU]LDQXP�3��3���DQG�HQKDQFLQJ�VDFFKDUL´-cation of pretreated sugarcane bagasse by supplementation with pectinase and Ѓ-L-arabinofuranosidase. Bioresource Technolo-gy, v. 131, p. 500–507, 2013
25
Emissões de Gases de (IHLWR�(VWXID�QD�3URGXomR%UDVLOHLUD�GH�(WDQRO�
A colheita mecanizada tem
substituído o corte manual com
queima da cana-de-açúcar devido,
entre outros fatores, às emissões
de gases de efeito estufa (GEE) e
material particulado que causam
problemas ambientais e de saúde
pública. Essa mudança no manejo
disponibiliza de 10 a 20 toneladas
de matéria seca por hectare colhi-
do. Além de evitar as emissões pela
queima da biomassa, a colheita
mecanizada sem despalha a fogo
tende a elevar o estoque de carbo-
no do solo, representando um su-
midouro anual de mais de uma to-
nelada de carbono por hectare na
FDPDGD�VXSHU´FLDO�GR�VROR�
O CTBE tem avaliado os impactos
desta mudança de manejo com enfo-
TXH�QDV�HPLVV}HV�GH�*((�H� [DomR�GH�
carbono no solo, por meio de experi-
mentos de campo e ferramentas de
sensoriamento remoto, modelagem
ambiental e avaliação do ciclo de vida.
Um trabalho nessa área foi reconheci-
do com o prêmio Top Etanol 2013. Os
SUR´VVLRQDLV�WDPEpP�WrP�DYDOLDGR�RV�
impactos do aproveitamento da palha
TXH�DWXDOPHQWH�´FD�QR�FDPSR�SDUD�D�
cogeração de energia e a produção de
etanol lignocelulósico (2G).
Saiba Mais:
GALDOS, M. et al. Trends in global warming and human health impacts rela-ted to Brazilian sugarcane ethanol produc-tion considering black carbon emissions. Applied Energy, v. 104, p. 576–582, 2013.
26
%LRUUH´QDULD�9LUWXDO�GH&DQD�GH�Do~FDU��%9&�
O CTBE aprofundou, em 2013,
D� FRQVWUXomR� GD� %9&�� 7DO� IHUUD-
menta avalia do ponto de vista
econômico, social e ambiental di-
IHUHQWHV�FRQ´JXUDo}HV� LQWHJUDGDV�
DR�FRQFHLWR�GH�ELRUUH´QDULD�
Dentre os principais aprimo-
ramentos, foram avaliados os mó-
dulos de recuperação e transpor-
te da palha. Uma publicação do
grupo analisou diversos cenários,
considerando a integração das
fases agrícola e industrial. Foram
indicadas as melhores tecnologias
de acordo com critérios técnicos e
impactos econômicos, elaborando
o inventário de ciclo de vida para
avaliação ambiental.
Além disso, avaliações de rotas
tecnológicas alternativas (integra-
ção da rota bioquímica de produção
de etanol lignocelulósico à usina de
1ª geração, alcoolquímica para pro-
dução de butanol, termoquímica
para biocombustíveis, entre outras)
IRUDP�UHDOL]DGDV�SHOD�%9&��7DPEpP�
foi desenvolvida e implementada a
PHWRGRORJLD� GH� LGHQWL´FDomR� GDV�
variáveis agronômicas e industriais
mais relevantes, com o objetivo de
otimizar processos integrados.
Trabalhos futuros: integração
do uso dos produtos e avaliação
social dos impactos.
Saiba Mais%2120,��$�� HW� DO�� 7HFKQLFDO� DQG�HFR-
nomic assessment of trash recovery in the sugarcane bioenergy production system. Scientia Agricola, v. 70, n. 5, p. 353-360, 2013.
CanaSoft
Modelo de Distribuição e Uso
AvaliaçãoEconômica
AvaliaçãoSocial
AvaliaçãoAmbiental
EngenhariaEconômica
MatrizInsumo-Produto
SimaPro®
27
3URWRFROR�GH�)$,5(�6HTSDUD�R�*HQRPD�GD�&DQD
Pesquisadores, atualmente do
CTBE e do Laboratório Nacional de
Biociências (LNBio), participaram
do desenvolvimento de um proto-
colo de FAIRE-Seq (Formaldehy-
GH�$VVLVWHG�,VRODWLRQ�RI�5HJXODWRU\�
Elements, na sigla em inglês) apli-
cado à alga unicelular Clamydomo-
nas e à planta vascular Arabidop-
sis. Tal metodologia, utilizada em
FpOXODV� KXPDQDV�� SHUPLWH� LGHQWL´-
car regiões no DNA importantes à
regulação dos níveis de expressão
(transcrição) de genes dos organis-
mos. A regulação de transcrição é
importante ao controle e manipu-
lação de características genéticas
de vegetais de interesse ao CTBE,
como acúmulo de massa e açúcar,
crescimento etc.
O protocolo desenvolvido foi pu-
EOLFDGR�HP�GRLV�DUWLJRV�FLHQWt´FRV�HP�
������1HVVH�PHVPR�DQR��SUR´VVLRQDLV�
do Laboratório desenvolveram uma
plataforma computacional para aná-
lises desse tipo de dados, facilitando
o tratamento de informações por bi-
ólogos sem treinamento em progra-
mação. Em 2014, a técnica será adap-
tada para a cana-de-açúcar, feito
complexo visto que essa planta não
possui o genoma sequenciado.
Saiba Mais:,1&.�� )�� 9�� HW� DO�� *HQRPH�ZLGH�
LGHQWL´FDWLRQ� RI� UHJXODWRU\� HOHPHQWV� DQG�reconstruction of gene regulatory ne-tworks of the green alga Chlamydomonas reinhardtii under carbon deprivation. PloS one, v. 8, n. 11, e79909, 2013.
28
mentation with pectinase and Ѓ-L-
arabinofuranosidase. Bioresource
Technology, v. 131, p. 500–507, 2013.
• FRANCO, H. C. J.; PIMENTA,
0�� 7�� %��� &$59$/+2�� -�� /�� 1��� 0$-
GALHÃES, P. S. G.; ROSSELL, C. E.
9���%5$81%(&.��2��$���9,77,��$��&���
.g//1��2��7���5266,�1(72��-��$VVHV-
sment of sugarcane trash for agro-
nomic and energy purposes in Bra-
zil. Scientia Agricola, v. 70, n. 5, 2013.
• 2/,9(,5$��)��0��9���3,1+(,52��
I. O.; SOUTO-MAIOR, A. M.; MARTIN,
&���*21d$/9(6��$��5���52&+$��*��
J. M. Industrial-scale steam explo-
sion pretreatment of sugarcane
straw for enzymatic hydrolysis of
cellulose for production of second
generation ethanol and value-ad-
ded products. Bioresource Tech-
nology, v. 130, p. 168–173, 2013.
• DIAS, M. O. S.; JUNQUEIRA,
7�� /��� &$9$/(77��2��� 3$9$1(//2��
L. G.; CUNHA, M. P.; JESUS, C. D. F.;
MACIEL FILHO, R.; BONOMI, A. Bio-
UH´QHULHV�IRU�WKH�SURGXFWLRQ�RI�´UVW�
and second generation ethanol and
3XEOLFDU�DUWLJRV�FLHQWt´FRV�GH�
qualidade é um dos indicadores
de sucesso das atividades de pes-
quisa e desenvolvimento tecnoló-
JLFR�GR�&7%(��(P�������RV�SUR´V-
sionais do Laboratório publicaram
71 artigos em periódicos indexa-
dos, o que corresponde a 50% do
total de publicações do CNPEM
QR�SHUtRGR�� 9HMD� DEDL[R�� DOJXPDV�
publicações de destaque:
• *$/'26��0���&$9$/(77��2���
SEABRA, J. E. A.; NOGUEIRA, L. A.
H.; BONOMI, A. Trends in global
warming and human health im-
pacts related to Brazilian sugarca-
ne ethanol production considering
black carbon emissions. Applied
Energy, v. 104, p. 576–582, 2013.
• DELABONA, P. S.; COTA, J.;
HOFFMAM, Z. B.; PAIXÃO, D. A. A.;
FARINAS, C. S.; CAIRO, J. P. L. F.;
LIMA, D. J. S.; SQUINA, F. M.; RUL-
LER, R.; PRADELLA, J. G. C. Unders-
tanding the cellulolytic system of
Trichoderma harzianum P49P11 and
HQKDQFLQJ�VDFFKDUL´FDWLRQ�RI�SUHWUH-
ated sugarcane bagasse by supple-
publicações selecionadas
29
of biogas vs. butanol production.
Bioresource Technology, v. 142, p.
390–399, 2013.
• ,6$$&�� $��� 6.(7�� )��� '5,(-
MEIER, C.; ROCHA; G. J. M. 3D ima-
ging of sugarcane bagasse using
X-ray microtomography. Industrial
Crops and Products, v. 49, p. 790–
793, 2013.
• DOS REIS, L.; FONTANA, R.
&���'(/$%21$��3��'$�6���'$�6,/9$�
LIMA, D. J.; CAMASSOLA, M.; PRA-
DELLA, J. G. DA C.; DILLON, A. J. P.
Increased production of cellulases
and xylanases by Penicillium echi-
nulatum S1M29 in batch and fed-
-batch culture. Bioresource Tech-
nology, v. 146, p. 597–603, 2013.
• $/9$5(=��7��0���3$,9$��-��+���
RUIZ, D. M.; CAIRO, J. P. L. F.; PE-
REIRA, I. O.; PAIXÃO, D. A. A.; DE
ALMEIDA, R. F.; TONOLI, C. C. C.;
RULLER, R. SANTOS, C. R.; SQUI-
1$��)��0��085$.$0,��0��7��6WUXFWX-
re and function of a novel cellulase
5 from sugarcane soil metageno-
me. PloS One, v. 8, n. 12, 2013.
electricity from sugarcane. Applied
Energy, v. 109, p. 72–78, 2013.
• MARIANO, A. P.; DIAS, M. O.
S.; JUNQUEIRA, T. L.; CUNHA, M.
P.; BONOMI, A.; FILHO, R. M. Buta-
QRO�SURGXFWLRQ�LQ�D�´UVW�JHQHUDWLRQ�
%UD]LOLDQ�VXJDUFDQH�ELRUH´QHU\��WH-
chnical aspects and economics of
JUHHQ´HOG� SURMHFWV�� Bioresource
Technology, v. 135, p. 316–323, 2013.
• DAMÁSIO, A. R. L.; BRAGA, C.
M. P.; BRENELLI, L. B.; CITADINI, A.
P.; MANDELLI, F.; COTA, J.; ALMEI-
'$�� 5�� )��� 6$/9$'25�� 9�� +��� 3$,-
XAO, D. A. A.; SEGATO, F.; MERCA-
'$17(��$��=���'(�2/,9(,5$�1(72��
M.; DOS SANTOS, W. D.; SQUINA,
F. M. Biomass-to-bio-products ap-
plication of feruloyl esterase from
Aspergillus clavatus. Applied Mi-
crobiology and Biotechnology, v.
97, n. 15, p. 6759–6767, 2013.
• MARIANO, A. P.; DIAS, M. O.
S.; JUNQUEIRA, T. L.; CUNHA, M.
P.; BONOMI, A.; MACIEL FILHO, R.
Utilization of pentoses from sugar-
cane biomass: techno-economics
30
&URPDWRJUD´D�
líquida de alta per-
IRUPDQFH��TXDQWL´-
cação de açúcares,
álcoois e ácidos
RUJkQLFRV�GHVHQ-
volvida na Central
Analítica para Bio-
massa e Derivados
do CTBE.
31
'LUHWRU�GR�&7%(Carlos Alberto Labate
&RRUGHQDGRUHV�GDV'LYLV}HV�GH�3HVTXLVD�• Oscar Antonio Braunbeck:
Produção de Biomassa
�� &DUORV�(GXDUGR�9D]�5RVVHOO��
Processamento de Biomassa
• Antonio Maria Francisco
Luiz Jose Bonomi: Avaliação Inte-
JUDGD�GH�%LRUUH´QDULDV
�� 5H\QDOGR�/XL]�9LFWRULD��6XV-
tentabilidade da Produção de Bio-
massa e de Bioenergia
• Carlos Alberto Labate: Bio-
logia Funcional, Biotecnologia e
Biofísica
&RRUGHQDGRU�GH5HODo}HV�,QVWLWXFLRQDLV0DQRHO�5HJLV�/LPD�9HUGH�/HDO
O CTBE encerrou 2013 com 215
colaboradores, entre contratados
e estagiários. Destes, 17 são pes-
quisadores e 73 são bolsistas (de
LQLFLDomR� FLHQWt´FD� j� SyV�JUDGXD-
ção). Outros 11 consultores, com
larga experiência em suas áreas de
atuação, trabalham em renoma-
das instituições de P&D do Brasil e
passam um dia por semana desen-
volvendo pesquisas no CTBE.
SUR´VVLRQDLV
3UR´VVLRQDLV�GR�&7%(
Pesquisadores 17Especialistas 25&RQVXOWRUHV�&LHQWt´FRV�����������������������Suporte à Pesquisa 66Gestão e Administrativo 6 Estagiários 17Bolsistas Pós-doutorado 18Bolsistas Doutorado 13Bolsistas Mestrado 31%ROVLVWDV�,QLFLDomR�&LHQWt´FD�����������������727$/�����������������������������������������������
32
)iELR�0DUFLR�6TXLQDhttp://lattes.cnpq.br/4022004227543012
Farmacêutico formado pela
Universidade de São Paulo (USP),
com doutorado em biologia mole-
cular pela USP de Ribeirão Preto.
Realizou dois pós-doutorados em
ELRTXtPLFD�H�JHQpWLFD�GH�IXQJRV�´-
lamentosos, sendo um deles no De-
partment of Microbiology and Mole-
cular Genetics da Oklahoma State
University (EUA). Suas pesquisas
combinam biologia molecular, bio-
química, ciências “ômicas” e triagens
biológicas em larga escala. Esses es-
tudos tem como objetivo o desen-
volvimento de enzimas e rotas bio-
tecnológicas para a conversão de
biomassa vegetal em bioprodutos.
3HVTXLVDGRUHV&RQKHoD�D�IRUPDomR�SUR´VVLR-
nal e o trabalho desenvolvido por
alguns dos principais pesquisado-
res do CTBE:
33
+HQULTXH�&RXWLQKR-XQTXHLUD�)UDQFRhttp://lattes.cnpq.br/7632245413046227
Possui graduação em Engenha-
ria Agronômica pela UNESP/Jaboti-
cabal. É doutor em solos e nutrição
de plantas pela ESALQ/USP, com
pós-doutorado em uso de fertili-
zantes enriquecidos em 15N, 34S e 10B
na avaliação de formas de manejo
de nutrientes em cana. Foi pesqui-
sador visitante na Universidade de
Queensland (Austrália). Trabalha
no CTBE desde 2010 em pesquisas
sobre manejo agronômico de fertili-
zantes, corretivos e resíduos indus-
triais na nutrição da cana, desenvol-
vimento de fertilizantes especiais e
agricultura de precisão.
0DULD�7HUHVD�%RUJHV�3LPHQWD�%DUERVD4XtPLFD��DWXD�QD�iUHD�GH�SUp�WUDWDPHQWR�H�DQiOLVHV�´VLFR�TXtPLFDV�GR�EDJDoR�GH�FDQD�GH�Do~FDU�SDUD�D�
produção de bioetanol.
0DULD�7HUHVD�%RUJHV�3LPHQWD�%DUERVDhttp://lattes.cnpq.br/6593701162330727
É bacharel em Química pela
Universidade Federal de Uberlân-
dia com mestrado e doutorado
em Físico-Química pela Universi-
dade de São Paulo (USP). Realizou
doutorado sanduíche no Institut
National Polytechnique de Greno-
ble (França) e pós-doutorado na
Universidad de Girona (Espanha).
É pesquisadora no CTBE desde
2009 onde atua nas área de ca-
racterização e processamento da
biomassa e seus derivados para
a produção de etanol celulósico,
intermediários químicos e outros
produtos.
34
0DUFHOR�9DODGDUHV�*DOGRVhttp://lattes.cnpq.br/4803642830639806
Possui graduação em ,QWHU-
national Agricultural Development
pela Midamerica Nazarene Universi-
ty (EUA) e doutorado em Agrono-
mia pela Universidade de São Paulo
(USP). Desenvolveu pós-doutorado
no CENA/USP sobre Avaliação do
&LFOR�GH�9LGD�GH�SURGXWRV�DJUtFRODV��
Atualmente, pesquisa sobre dinâ-
mica do carbono do solo e da bio-
massa e gases de efeito estufa na
produção de biocombustíveis, utili-
zando medições, geoprocessamen-
to e modelagem ambiental. Seus
principais temas de pesquisa são a
mudança no uso da terra e práticas
sustentáveis de manejo agrícola.
6DULWD�&kQGLGD�5DEHORhttp://lattes.cnpq.br/9184386547741809
Graduada em Química pela
8QLYHUVLGDGH� )HGHUDO� GH� 9LoRVD�
�8)9���FRP�PHVWUDGR�H�GRXWRUDGR�
em Engenharia Química pela Uni-
camp (com sanduíche no ,QVWLWXW�
National de la Recherche Agrono-
mique - França). Desenvolveu o
pós-doutorado na Lunds Univer-
sitet (Suécia). Possui mais de 12
anos de experiência em proces-
samento de biomassas. No CTBE,
atua na área de pré-tratamento e
caracterização físico-química. O
seu trabalho de doutorado ven-
ceu o Grande Prêmio Capes de
Tese nas áreas de Ciências Exatas
e da Terra.
6DULWD�&kQGLGD�5DEHORFormada em química, trabalha com pré-tratamento e caracterização química da biomassa. Sua tese de douto-
rado foi vencedora do Grande Prêmio Capes de Teses.
35
2WiYLR�&DYDOHWWhttp://lattes.cnpq.br/7710994342098865
Possui graduação em Enge-
nharia de Alimentos pela Univer-
sidade Federal do Rio Grande
(FURG) e Doutorado na mesma
área pela Unicamp (sanduíche na
Parthenope University of Naples,
Itália). Concluiu o pós-doutorado
em desenvolvimento rural e urbano
pela Swedish University of Agricul-
tural Sciences (Suécia). No CTBE,
atua nas áreas de avaliação de im-
pactos ambientais e análise de ciclo
GH�YLGD��$&9��HP�ELRHQHUJLD��,QWH-
gra a equipe que desenvolve a Bior-
UH´QDULD�9LUWXDO�GH�&DQD�GH�Do~FDU�
�%9&��� IHUUDPHQWD�TXH� DYDOLD� D� LQ-
tegração de novas tecnologias na
cadeia produtiva de cana.
&DUORV�'ULHPHLHUhttp://lattes.cnpq.br/7508977425092742
É físico, com graduado e dou-
torado na área pela Universida-
de Federal do Rio Grande do Sul
(UFRGS), com doutorado sandu-
íche na Universidade do Texas
(EUA). O pós-doutorado foi re-
alizado no Instituto de Energia e
Ambiente da Universidade de São
Paulo (USP). Possui experiência
em Física da Matéria Condensada,
principalmente com superfícies,
interfaces, físico-química da água
H�FULVWDORJUD´D��e�SHVTXLVDGRU�GR�
CTBE desde 2009, onde desen-
volve métodos analíticos e inves-
tiga a nanoestrutura da biomassa
lignocelulósica.
&DUORV�'ULHPHLHUFísico, especialista em nanoestrutura da biomassa lignocelulósica e métodos de caracterização relacionados
à variabilidade nanoestrutural.
36
Unidade de Trata-
mento Físico da
Biomassa presente
na Planta Piloto para
Desenvolvimento de
Processos (PPDP).
37
• Eli Lilly / Elanco / FINEP
• Dow
• Odebrecht Agroindustrial
• Universidade de Nottingham
• Bunge
Parcerias Firmadas:DestaquesRhodia: Obtenção de interme-
diários químicos a partir de macro-
moléculas do bagaço de cana. O
SURMHWR� p� ´QDQFLDGR� SHOR� %1'(6�
(FUNTEC – R$ 7,7 milhões) e está
em seu terceiro ano de desenvolvi-
mento. Um segundo trabalho esca-
lonou um processo biotecnológico
na Planta Piloto. O investimento na
iniciativa foi cerca de R$ 3 milhões,
em nove meses.
Dow: Produção de blocos quí-
micos a partir da cana-de-açúcar.
Projeto de dois anos e meio de du-
ração e orçamento de R$ 2,8 mi-
lhões (PAISS - BNDES/FINEP).
Eli Lilly (Elanco): Conversão
de biomassa em etanol. O acordo
IRL� ´UPDGR�HP�VHWHPEUR�GH�������
com vigência de até 36 meses e
investimento de R$ 8,7 milhões da
),1(3� H� FRQWUDSDUWLGD� QmR� ´QDQ-
A área de Gestão de Negócios
do CTBE atua no desenvolvimen-
to de parcerias com instituições
de pesquisa, indústrias e mercado
de capitais nas áreas de bioener-
gia e materiais renováveis, com o
intuito de criar condições favorá-
veis à transferência de tecnologia,
disseminação e acesso ao conhe-
cimento produzido pelo CTBE.
Ao longo de 2013, 13 acordos de
cooperação foram firmados com
diversas instituições, enquan-
to outros alcançaram o estágio
adiantado de negociação.
Principais parcerias do Labo-
ratório em 2013 (incluindo acordos
de não divulgação e memorandos
de entendimentos):
• Rhodia
• Dow / DSM
• BP
• GE
• NexSteppe
• Jacto Máquinas Agrícolas
• Embrapa
• ICONE
• Unicamp
• IQSC/USP e IPGC
inovação
38
entre 2011 e 2015 em atividades
que abrangem o desenvolvimento
da Máquina Base da Estrutura de
Tráfego Controlado (ETC) e suas
frentes de colheita, avaliação agro-
nômica do processo de plantio de
precisão de cana, entre outras.
GE: Avaliação de tecnologia
de produção de etanol com redu-
ção no volume de vinhaça. Projeto
realizado em 90 dias, com um in-
vestimento da GE de R$ 205 mil.
Odebrecht Agroindustrial: Ava-
liação técnica, econômica e ambien-
tal de um processo de produção de
etanol de 2a geração.
Unicamp / SAT / Fitroleum:
Avaliação de rotas existentes para
combustíveis de aviação.
ceira minima da Eli Lilly de R$ 9,5
milhões.
BP: Processo de fermentação
com obtenção de vinhos com alto
WHRU� DOFRyOLFR�� &RODERUDomR� ´UPD-
GD� QR� YDORU� GH� 5�� ���� PLOK}HV�� ´-
nanciados 50% pela BP e 50% pelo
CTBE. O projeto originou uma pa-
tente. Um segundo projeto chama-
do “Assessing Water Resources in
Data Limited Regions and Chan-
ging Land Use” está em desenvol-
vimento no CTBE, com duração
prevista de um ano e meio e orça-
mento de R$ 187 mil.
Jacto Máquinas Agrícolas:
Mecanização de baixo impacto
para a produção de cana-de-açú-
car. Um investimento de R$ 16 mi-
lhões feito pelo BNDES/FUNTEC
39
so para a Produção de Composto
Ácido Carboxílico Furânico Deri-
YDGR�GH�XPD�%LRPDVVD�9HJHWDO�H�
Composto.
• BR102013018051-3: Enzima
Bifuncional Utilizada na Degrada-
ção de Biomassa para Produção
de Xilose em uma Única Operação.
• BR102013019252-0: Pro-
cesso de Produção de Suporte
Inerte a Partir de Material Ligno-
celulósico, Imobilização de Micror-
ganismos em Dito Suporte em um
Biorreator de Leito Empacotado e
Seus Usos.
• BR102013029947-2: Co-
quetel Enzimático de Trichoderma
harzianum Suplementado com En-
zimas Acessórias, Processo de Ob-
tenção e seu Uso.
• BR102013028068-2: Com-
posição de Meio de Cultura, Pro-
cesso de Obtenção de um Coque-
tel Enzimático para Hidrólise de
Polissacarídeos e Seus Usos.
Patentes1R� DQR� GH� ������ RV� SUR´VVLR-
nais do CTBE depositaram nove
patentes no Instituto Nacional de
Propriedade Industrial (INPI). Elas
estão relacionadas abaixo:
• BR102013005854-8: Dispo-
sitivo Transportador-Separador
Dinamométrico Acoplável a uma
Colhedora de Cana-de-açúcar e
Processo de Transferência de Re-
bolos e Palha da Colhedora para
XP�9HtFXOR�GH�7UDQVERUGR�
• BR102013003026-0: Mó-
dulo para Dosagem de Cana Se-
mente para o Plantio de Cana-de-
-açúcar em Processo de Plantio de
Precisão.
• BR102013006270-7: Dispo-
sitivo de Placas Paralelas para Ali-
nhamento de Particulados Fibro-
sos de Cana-de-açúcar.
• BR102013006864-0: Siste-
ma e Processo para Monitoramen-
to de Processos de Fermentação.
• BR102013019462-0: Proces-
40
Workshop
promovido pelo
CTBE em dezembro
de 2013 reuniu
representantes de
instituições de pes-
quisa, empresas e
governos do Brasil
e da Dinamarca
para explorar
possibilidades de
desenvolvimentos
conjuntos de tecno-
logias que explorem
o conceito de
ELRUUH´QDULD����
41
Cerca de 100 participantes pres-
enciaram o workshop.
• II Workshop on Sugarcane
Physiology for Agronomic
Applications
29 e 30 de outubro
Reuniu pesquisadores reno-
mados do Brasil e do exterior para
discutir a cana-de-açúcar em seus
DVSHFWRV�GH�GHVHQYROYLPHQWR�´VL-
ológico. Cerca de 110 pessoas com-
pareceram ao evento, 35% a mais
que na primeira edição, em 2012.
• First Brazilian-Danish
:RUNVKRS�RQ�%LRUH´QHULHV
2 e 3 de dezembro
Explorou possibilidades de pes-
quisa e desenvolvimento conjuntos
(Brasil/Dinamarca) na área de novas
tecnologias que promovam o con-
FHLWR�GH�ELRUUH´QDULD�H�HFRQRPLD�GH�
base biológica. O workshop tam-
bém comemorou o lançamento do
novo programa de Pós-graduação
em Bioenergia, uma colaboração
entre USP, Unicamp e Unesp.
Cursos• Minicurso Princípios e
Aplicações de Biologia de
O CTBE promove ações de
treinamento, educação e exten-
são. Workshops internacionais e
outros eventos são organizados
periodicamente com o intuito de
compartilhar resultados de pes-
quisa e aproximar pesquisadores
em prol do desenvolvimento da
bioenergia no Brasil e no exte-
rior. Em 2013, foram realizados 34
eventos no CTBE, dentre eles:
WorkshopsInternacionais em 2013• Workshop on Second
Generation Bioethanol 2013:
Enzymatic Hydrolysis
11 e 12 de novembro
Esta foi a quarta edição do
evento que ocorre anualmente
desde 2010. As temáticas discu-
tidas focaram: processos de hi-
drólise realizados por fungos, re-
lações entre estrutura e função
de enzimas, bioprocessos, meta-
genômica aplicada a biocom-
bustíveis, produção de proteínas
e transdução de sinal em fungos
´ODPHQWRVRV�� SUp�WUDWDPHQWR� YV�
hidrólise enzimática entre outros.
eventos e programas para estudantes
42
dir a porosidade nanométrica de
amostras saturadas de água. Em
biomassas lignocelulósicas, essa
porosidade é um fator determi-
nante de reatividade e de digest-
ibilidade enzimática. O objetivo do
curso foi disseminar tal técnica en-
tre grupos de pesquisa brasileiros.
• Curso de Capacitação
em Transferência de Oxigênio
Dividido entre módulos teóri-
co e prático, foi ministrado aos
SUR´VVLRQDLV� GR� &7%(� H� D� DOXQRV�
de pós-graduação da Faculdade
de Engenharia Química da Uni-
camp. Duração: 20h.
Programas para Estudantes3URJUDPD� 8QL´FDGR� GH� (V-
tágios (PUE): Podem participar
Sistemas em
Fisiologia Vegetal
Fevereiro e novembro
Direcionado a pós-graduan-
dos, teve por objetivo disseminar
abordagens usadas em estudos de
biologia de sistemas. Duas edições
foram realizadas em 2013, em par-
ceria com os programas de pós-
JUDGXDomR� HP�%LRORJLD�9HJHWDO� H�
em Genética e Biologia Molecular
da Unicamp. Teve a participação
de 30 estudantes.
• Minicurso de
Termoporometria Aplicada
a Lignoceluloses
25 de julho
Contou com 19 participantes
que aprenderam sobre a técnica
desenvolvida no CTBE para me-
Auditório do CTBE em apresentação de palestrante durante a quarta edição do Workshop on
Second Generation Bioethanol: Enzymatic Hydrolysis.
43
desenvolvem um projeto de pes-
quisa. Em média são abertas 20
vagas por chamada.
Mais informações:
www.cnpem.br/bolsasdeverao
Programa Institucional de
%ROVDV� GH� ,QLFLDomR� &LHQWt´FD�
(PIBIC): Projetos são desenvolvi-
dos mediante Bolsas do Consel-
ho Nacional de Desenvolvimento
&LHQWt´FR� H� 7HFQROyJLFR� �&13T���
A chamada para inscrições ocorre
uma vez ao ano, com uma média
de 20 vagas por chamada. O PIBIC
têm período de vigência de doze
meses, iniciando-se em agosto de
cada ano.
Mais informações:
www.cnpem.br/pibic
estudantes de ensino médio e
universitário de diversas áreas,
principalmente Física, Química,
Biologia, Engenharias, Agronomia
etc. A chamada para inscrições
ocorre uma vez ao ano, geralmente
em agosto. Em média, são abertas
60 vagas por chamada.
Mais informações:
www.cnpem.br/pue
Programa Bolsas de Verão:
Destina-se a estudantes universi-
tários da América Latina e Caribe
que já tenham completado pelo
menos quatro semestres de curso.
As inscrições são abertas geral-
mente em julho e o programa é re-
alizado durante janeiro e fevereiro,
período no qual os selecionados
Candidatos aprovados para o programa Bolsas de Verão, no qual alunos de graduação de toda
a América Latina vêm ao CNPEM desenvolver projetos de pesquisa durante os meses de janeiro
e fevereiro de cada ano.
44
Um processo biotecnológico
foi validado em escala semi-
industrial, fazendo com que
biorreatores e utilidades da Planta
Piloto funcionassem 24 horas por
dia, 7 dias por semana durante
sete meses, atestando o seu
adequado comissionamento.
2013 em duas páginas
,QVWDODo}HV�GR�/DERUDWyULR�GH�
Metabolômica e de Biologia
Computacional e Evolutiva
IRUDP� �QDOL]DGDV��DVVLP�FRPR�
se estruturou a Central Analítica
para Biomassa e Derivados que
estabelece plataformas para
TXDQWL �FDomR�GH�PHWDEyOLWRV�H�
lipídeos em amostras biológicas
complexas.
Uma nova espécie de levedura
com alto potencial biotecnológico
IRL�LGHQWL �FDGD�QR�WUDWR�
intestinal de larvas do besouro
crisomelídeo. A Pseudozyma
brasiliensis sp. nov. é capaz de
metabolizar açúcares de cinco
carbonos e de secretar xilanase.
,QVWDODo}HV�GR�/DERUDWyULR�GH�
Metabolômica e de Biologia
Computacional e Evolutiva
IRUDP� �QDOL]DGDV��DVVLP�FRPR�
se estruturou a Central Analítica
para Biomassa e Derivados que
45
Em dezembro, o Laboratório abriu
suas duas primeiras instalações
de C&T à submissão eletrônica
de propostas de pesquisa
externas, via Portal de Usuários
do CNPEM. São elas: Labs de
Desenvolvimento de Processos
(LDP) e Planta Piloto.
1R� �P�GR�DQR�IRUDP�LQLFLDGRV�RV�
testes de movimentação em pátio
e a implantação da automação
de controles da máquina base da
Estrutura de Tráfego Controlado
(ETC). Suas frentes de colheita
também foram aperfeiçoadas em
experimentos nos canaviais.
O CTBE se tornou um parceiro do
Programa CANASAT, originário do
,QVWLWXWR�1DFLRQDO�GH�3HVTXLVDV�
(VSDFLDLV��,13(���3UR �VVLRQDLV�
do Laboratório alimentarão a
ferramenta com dados diversos
ligados a emissões de GEE,
impactos sociais e econômicos da
cultura da cana.
O CTBE se tornou um parceiro do
Programa CANASAT, originário do
,QVWLWXWR�1DFLRQDO�GH�3HVTXLVDV�
(VSDFLDLV��,13(���3UR �VVLRQDLV�
do Laboratório alimentarão a
ferramenta com dados diversos
46
Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM)
Edição: Luiz Paulo Juttel / ACO
3URMHWR�*Ui´FR�H�'LDJUDPDomR��William Barbosa / ACO
,PSUHVVmR��+RUWRJUDSK�3URGXo}HV�*Ui´FDV�&DPSLQDV
)RWRV��Giancarlo Giannelli, Guilherme Borini, Gustavo Tilio,
Luiz Paulo Juttel e Pablo Levinsky
&DPSLQDV��6mR�3DXOR���0DLR�GH�����
47
48