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Notícias

Biogás em SP: Mapas interativos mostram potencial de geração de energia

por jornalismo-analytica 21 de agosto de 2019
escrito por jornalismo-analytica

O Centro de Pesquisa para Inovação em Gás (RCGI) lançou um conjunto inédito de mapas interativos com o tema “Biogás, Biometano e Potência Elétrica em São Paulo”.
Disponíveis na internet, os mapas estimam o potencial de produção de biogás e biometano no Estado e o potencial elétrico a partir do biogás, por município, de acordo com três grandes fontes de obtenção do gás: resíduos de criação animal, resíduos urbanos e setor sucroalcooleiro.
O RCGI é um Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE) constituído pela FAPESP em parceria com a empresa Shell.
Os dados mostram que o potencial de energia elétrica gerada anualmente a partir de biogás em São Paulo é de 36.197 gigawatt-hora (GWh), o que corresponde a 93% do consumo residencial paulista. O potencial anual de biometano poderia exceder em 3,87 bilhões de normal metro cúbico (Nm3) o volume anual de gás natural comercializado ou substituir 72% do diesel comercializado.
“O setor sucroalcooleiro é o que apresenta o maior potencial de aproveitamento de biogás. Em 10 municípios com maior concentração de resíduos, o potencial de biogás é de mais de 3 bilhões Nm3 na safra. Se fossem transformados em biometano, isso corresponderia a 65% do consumo de gás natural no Estado. Ou 32 mil GWh, se fossem aproveitados na geração de eletricidade com biogás”, disse a coordenadora do projeto, Suani Coelho, professora do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo (USP) e integrante do RCGI.
Os mapas foram elaborados com dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), da Associação Brasileira do Biogás (Abiogás), do Datagro, do Centro Internacional de Energias Renováveis (Cibiogás), da Sabesp e da Gasbrasiliano. Podem ser acessados em português  ou inglês, e a manipulação deles é fácil e intuitiva.
Dados abrangentes
Além de informações relacionadas ao potencial de biogás e biometano no Estado, é possível saber onde estão os gasodutos, as linhas de transmissão de energia elétrica, as unidades de conservação, os pontos de entrega de gás existentes, entre outras informações importantes para o planejamento energético dos municípios.
O potencial total das três grandes fontes de obtenção do gás também se desdobra em outros mapas mais específicos. Por exemplo: o grupo “resíduos de criação animal” tem mapas específicos para suinocultura, bovinocultura e avicultura. O grupo “resíduos urbanos” também tem mapas distintos para o potencial dos aterros sanitários e o das estações de tratamento de esgoto. “E o setor sucroalcooleiro traz um mapa para a totalidade dos resíduos – vinhaça, torta de filtro e palha de cana – e um somente para a vinhaça, que representa grande parte do potencial de obtenção de biogás, biometano e de geração de energia elétrica em São Paulo”, contou Coelho.
O projeto é resultado de longo trabalho da pesquisadora na área, cujo primeiro fruto foi a publicação, em 2009, do Atlas de Bioenergia do Brasil, com informações sobre o potencial de aproveitamento de biomassa no Brasil por município e tipo de biomassa. O avanço para mapas interativos, com diversas camadas de informações, teve o suporte do RCGI, centro em que Coelho lidera um dos projetos. Além dela, integram a equipe as engenheiras Marilin Mariano dos Santos e Vanessa Pecora Garcilasso, com a colaboração do mestrando Diego Bonfim de Souza.
Novas informações
O grupo de pesquisa pretende inserir novas bases de dados nos mapas. “Estamos realizando simulações com relação à injeção do biometano na rede para saber, por exemplo, qual seria o impacto na tarifa para os consumidores e quanto se evitaria de emissões de gases de efeito estufa. Também estamos simulando qual seria o impacto da substituição do diesel por biometano na indústria sucroalcooleira”, disse a professora.
Um projeto de pesquisa e desenvolvimento com a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) e a Companhia Energética de São Paulo (Cesp) também está em andamento.
“O objetivo é elaborar o Atlas de Bioenergia para São Paulo, que não será focado apenas em biogás e biometano, mas também em biomassa sólida: bagaço de cana, resíduo florestal etc. Será elaborado um mapa interativo com os potenciais de geração de eletricidade, que deverá ser lançado no início de 2020”, disse.

Lançado pelo Centro de Pesquisa para Inovação em Gás – um CPE da FAPESP -, material está disponível na internet e também traz dados sobre gasodutos, linhas de transmissão de energia elétrica e outros fatores relevantes para o planejamento energético dos municípios.

* Com informações da Assessoria de Comunicação do RCGI.

21 de agosto de 2019 0 comentários
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Notícias

Mudanças climáticas podem ser mitigadas pela bioenergia

por jornalismo-analytica 20 de agosto de 2019
escrito por jornalismo-analytica

A bioenergia pode ajudar na mitigação das mudanças climáticas globais contribuindo para diminuir a queima de carvão, petróleo e gás natural para geração de energia e, consequentemente, reduzindo a emissão de gases de efeito estufa para a atmosfera. Pesquisadores brasileiros e estrangeiros que têm estudado o assunto defendem ser possível expandir o uso de bioenergia sem degradar o solo, comprometer a segurança alimentar ou os recursos hídricos.
O tema foi abordado pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC, na sigla em inglês) da Organização das Nações Unidas (ONU) no seu mais recente relatório especial, lançado no dia 8 de agosto com o tema “Mudanças climáticas e uso da terra”, e em seu respectivo sumário para os formuladores de políticas. A abordagem do relatório sugere que, entre cientistas e negociadores de governos, o antagonismo entre a produção de biocombustíveis e o cultivo de alimentos começa a se dissipar.
O documento reconhece, por exemplo, que o uso da bioenergia, juntamente com a redução do desmatamento de florestas tropicais e o replantio de vegetação nativa para sequestrar e retirar dióxido de carbono (CO2) da atmosfera, pode ajudar a limitar o aquecimento global a 1,5 ºC ou bem abaixo de 2 ºC nas próximas décadas.
Mas ressalva que o aumento generalizado e desordenado da produção de bioenergia no mundo pode resultar em uma grande expansão de áreas de cultivo de culturas energéticas em detrimento do cultivo de alimento, além de aumentar o uso de água para irrigação.
“Alguns cenários do IPCC apontam que, com o aumento da demanda por energia, poderia ocorrer um incremento de mais de 25 milhões de hectares por ano da área voltada ao cultivo de culturas para produção de bioenergia no mundo. Isso poderia pressionar áreas de vegetação nativa ou voltadas à produção de alimentos”, disse Luís Gustavo Barioni, pesquisador da Embrapa Informática Agropecuária e um dos autores do capítulo transversal sobre bioenergia e tecnologias de captura e armazenamento de CO2 – as chamadas BECCS (Bionergy Carbon Capture and Storage) – em cenários de mitigação, à Agência FAPESP.
“Mas, para chegar a taxas de expansão de uso da terra para bioenergia dessa ordem, precisaria ter um mercado internacional pujante, que pagasse não só por esse tipo de energia, mas também pelo serviço ambiental de captura e armazenamento do carbono. E isso ainda é muito incipiente”, ponderou Barioni. (Leia mais em http://agencia.fapesp.br/31178/).
Ação de cientistas brasileiros
A declaração final sobre o papel da bioenergia no combate às mudanças climáticas no sumário para tomadores de decisão reflete a ação de diplomatas e funcionários do governo brasileiro, apoiados a distância por cientistas, na reunião do IPCC, em Genebra, na Suíça. Durante o evento, os delegados nacionais de 190 países discutiram o texto até entrar em um acordo para que o documento pudesse ser fechado, de acordo com Gláucia Mendes Souza, professora do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP) e coordenadora do Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN).
A versão preliminar do sumário refletia de modo impreciso as conclusões do relatório e apresentava restrições controversas e enviesadas em relação à bioenergia, afirmam pesquisadores brasileiros que acompanharam as discussões a distância.
“O sumário apresentava dados que só depreciavam a bioenergia, baseados em valores equivocados de produtividade e de área necessária para produzir biocombustíveis para atender as necessidades da transição energética global”, acrescentou Luiz Augusto Horta Nogueira, pesquisador associado do Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético da Universidade Estadual de Campinas (Nipe-Unicamp).
Por meio de uma interlocução com diplomatas do Ministério das Relações Exteriores do Brasil, que participaram da redação do sumário, na Suíça, um grupo de cientistas brasileiros, integrado por Nogueira e outros pesquisadores ligados ao BIOEN, apresentou uma série de argumentos que permitiram a adequação correta do documento.
“Fizemos uma intervenção circunstanciada, baseada em evidências e argumentos científicos, que permitiu alterar ou eliminar opiniões enviesadas no sumário para os formuladores de políticas”, disse Souza.
Mais informações sobre essa negociação estão no artigo “Nunca tantos deveram a tão poucos”, publicado no site da União da Indústria de Cana-de-Açúcar (Unica), no dia 9 de agosto.
Cenários de expansão
De acordo com o relatório, para limitar o aquecimento global a 1,5 ºC até 2050 seria necessário usar até 7 milhões de quilômetros quadrados (Km²) para a produção de culturas energéticas. A área de cultivo necessária em um cenário de aquecimento de 2 ºC seria menor, limitada a 5 milhões de km².
Maiores níveis de conversão da terra para produção de bioenergia poderiam ter efeitos adversos que afetariam a disponibilidade de água, de alimentos, a biodiversidade e causariam o aumento da degradação do solo e desertificação, indica o relatório.
“A expansão da produção mundial de bioenergia com captura e armazenamento de carbono nas taxas estimadas nos cenários de aquecimento global mais ambiciosos projetados pelo IPCC é factível, uma vez que o aumento da área de cultivo de culturas energéticas em países que são grandes produtores de biocombustíveis, como o Brasil, está bem abaixo desses limites”, afirmou Barioni.
Segundo ele, a área de produção de cana-de-açúcar no país, que hoje é de 10,2 milhões de hectares, tem aumentado, junto com a de soja, em 3 milhões de hectares por ano, com maior proporção de lavouras de soja. Além disso, outras formas de energia renováveis, como a eólica e a solar, devem aumentar a competição com o etanol e outros biocombustíveis para ampliar suas participações na matriz energética brasileira.
“O Brasil já tem uma matriz energética relativamente limpa e não tem uma expansão muito rápida da demanda energética. Dessa forma, não há perspectiva de aumentar significativamente a área voltada à produção de cana-de-açúcar”, avaliou.
O relatório também aponta que a integração da bioenergia em paisagens agrícolas geridas de forma sustentável e que limitar a produção de culturas energéticas em terras marginais ou abandonadas teriam efeitos insignificantes sobre a biodiversidade e a segurança alimentar e poderiam diminuir a degradação da terra.
De acordo com Barioni, há cerca de 3 bilhões de hectares de terras pastoris no mundo hoje, dos quais 1,5 bilhão de hectares são efetivamente usados como pastagem. Ainda não é possível estimar, porém, se a bioenergia pode vir a ocupar a área remanescente.
“Isso dependerá muito de incentivos econômicos. Se for mais atrativo economicamente produzir culturas energéticas em comparação com cultivos para alimentação humana, pode ocorrer o deslocamento da produção de alimentos para áreas com maior risco climático ou condições de solo não muito favoráveis”, disse o pesquisador.
Já as áreas de pastagens podem não ser muito afetadas, em razão dessa atividade ser realizada em regiões mais remotas, em que a logística não é muito favorável para produção de bioenergia, ponderou.
“Normalmente, como há o transporte intensivo de biomassa, a produção de bioenergia ocorre em regiões com melhor logística. Mas ainda há muita incerteza se a bioenergia ocupará essas áreas ou competirá por terras em regiões menos favoráveis em termos de logística, onde estão situadas áreas de pastagem”, afirmou Barioni.
Material obtido de Agência Fapesp.

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Notícias

Biomassas são utilizadas para produção de biocombustíveis avançados

por jornalismo-analytica 13 de agosto de 2019
escrito por jornalismo-analytica

Com informações da Unicamp.

 

Pesquisadores brasileiros e britânicos se uniram para explorar a lignina – presente no bagaço e na palha de cana-de-açúcar e de sorgo, bem como em gramíneas e resíduos florestais – visando produzir biocombustíveis avançados e produtos químicos de alto valor para compor, por exemplo, fragrâncias de perfumes e princípios ativos de fármacos. A Fapesp e o Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) estão investindo 5 milhões de libras (cerca de R$ 19 milhões) em dois projetos de pesquisa com duração prevista de quatro a cinco anos e que envolvem pesquisadores do Estado de São Paulo e do Reino Unido em diferentes abordagens em biorrefinaria. A Fapesp participará com o equivalente a 1,5 milhão de libras (R$, 5,7 milhões) e o BBSRC com 3,5 milhões de libras (R$ 13,3 milhões).

Telma Teixeira Franco, professora da Faculdade de Engenharia Química (FEQ) e pesquisadora do Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético (Nipe) da Unicamp, que lidera um dos projetos, organizou em 14 de julho um workshop que foi precedido de visitas à Raízen, empresa brasileira com presença destacada nos setores de produção de açúcar e etanol, transporte e distribuição de combustíveis e geração de bioeletricidade; e à Suzano, cuja fusão com a Fíbria, no início do ano passado, resultou na formação da maior produtora mundial de papel e celulose.

“Foi bom oferecer esse background aos nossos parceiros para mostrar que o Brasil está avançado nessas áreas e quer avançar mais, inovando em alguns aspectos”, diz Telma Franco. “Acho que eles não têm a dimensão exata de como o país é privilegiado na circulação de biomassa e em conhecimento, por vezes maior que dos europeus, que não dispõe tanto desse tipo de matéria-prima. Nossos parceiros possuem conhecimentos específicos como de Geobacillus spp, um microrganismo muito eficaz para desenvolver produtos químicos, mas que não tolera etanol. Nós trabalhamos com Saccharomyces cerevisiae, células que toleram muito o etanol, mas precisam de melhorias para obtenção de produtos químicos melhores. É uma troca.”

O projeto de responsabilidade de Telma Franco pelo lado brasileiro, e do professor David Leak, da Universidade de Bath, pelo Reino Unido, busca “Uma abordagem integrada para explorar um novo paradigma para a produção de biocombustíveis a partir de matérias-primas lignocelulósicas”. Segundo detalhes publicados pela Agência Fapesp, este grupo de pesquisa pretende desenvolver novas técnicas de conversão de hidratos de carbono complexos presentes na biomassa de plantas, como a celulose e a hemicelulose, para produzir biocombustíveis de segunda geração e produtos químicos de alto valor utilizando menos recursos e energia.

A celulose e a hemicelulose, principais elementos estruturais da parede celular de plantas, são unidas pela lignina, uma molécula responsável pela rigidez, impermeabilidade e resistência dos tecidos vegetais; para convertê-las em açúcar e obter o bioetanol, a lignina precisa ser extraída de biomassas. “Queremos avaliar um processo de pré-tratamento que desenvolvemos, muito diferente do que tem sido feito hoje e que permite evitar a contaminação por bactérias durante a fase de fermentação do açúcar para obter não só etanol de segunda geração, mas também outros biocombustíveis avançados, como biodiesel e bioquerosene para avaliação”, disse Telma Franco.

Rotas biocatalíticas

O segundo projeto de pesquisa apoiado por Fapesp e BBSRC tem como responsável no Brasil Fabio Squina, professor da Universidade de Sorocaba (Uniso). O projeto “Valorização de lignina em plantas de etanol celulósico: conversão biocatalítica via ácido ferúlico em produtos químicos de alto valor” tem como pesquisador responsável pelo lado britânico Timothy David Howard Bugg, professor da Universidade de Warwick, da Inglaterra. Eles terão ainda a colaboração de colegas da Universidade de Manchester e da University College London.

“O objetivo é desenvolver rotas biocatalíticas para valorização de lignina, cujos resíduos são abundantes na indústria de etanol celulósico e de papel e celulose, mas com aplicações de baixo valor, como para gerar calor e energia elétrica nas usinas ou como componentes de cimento ou adesivos”, explica Fabio Squina. “Temos esta oportunidade de desenvolver sistemas biológicos para transformar a lignina, que é derivada da parede celular das plantas, em produtos químicos de alto valor no mercado, como componentes de cosméticos, princípios ativos de fármacos e fragrâncias de perfumes. A proposta é otimizar e ampliar esses processos, avaliando também a viabilidade técnica e econômica.”

De acordo com o pesquisador, a lignina é o segundo polímero mais abundante na natureza (depois da celulose), havendo poucas tecnologias para aproveitar este material. “Queremos criar novos métodos para valorizar a lignina usando ácido ferúlico como intermediário. Existe toda uma ‘pegada’ em relação a esse resíduo, como de ser renovável e estar no centro das iniciativas de bioeconomia. Além disso, a integração dos processos biotecnológicos pode ajudar a viabilizar biorrefinarias de material celulósico. Temos objetivos comuns com os britânicos, linhas de pesquisa que se casaram.”

Parceria de 10 anos

A parceria da Fapesp com o BBSRC vem desde 2009. Nesse período, as duas instituições lançaram, em conjunto com o Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa (Confap), uma chamada de propostas para selecionar centros virtuais de pesquisa em nitrogênio para a agricultura. Além disso, mantêm uma chamada de propostas de fluxo contínuo, em que pesquisadores do Reino Unido podem submeter ao BBSRC, a qualquer momento, propostas de pesquisas conjuntas com pesquisadores vinculados a universidades e instituições no estado de São Paulo; e outra para promover colaborações científicas de curto prazo.

13 de agosto de 2019 0 comentários
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Notícias

Pesquisadores descobrem bactérias para substituir fertilizantes químicos e reduzir impacto ambiental

por jornalismo-analytica 3 de julho de 2019
escrito por jornalismo-analytica

Reprodução de André Julião  |  Agência FAPESP

Foto de : http://www.revistarural.com.br

 

Pesquisadores do Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR), do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), estudam bactérias que promovem o crescimento das plantas. Como foram isolados do solo, esses organismos têm potencial para serem usados como fertilizantes sem causar a poluição das águas e alterações prejudiciais ao próprio solo, como pode ocorrer com fertilizantes químicos.

O estudo coordenado por Juliana Velasco, pesquisadora do LNBR-CNPEM, foi apresentado durante o Workshop Biopharma and Metabolomics, no dia 26 de junho na FAPESP. O projeto é um dos que são financiados no âmbito de um acordo de cooperação entre a FAPESP e a Agilent Technologies.
Depois de isolar bactérias do solo, a equipe de Velasco começou a identificar os chamados compostos orgânicos voláteis (COVs), produtos decorrentes do metabolismo das bactérias que promovem o crescimento de plantas. “O objetivo agora é investigar e entender como o metabolismo da planta se altera por conta dessas moléculas sinalizadoras”, disse Velasco à Agência FAPESP.

Na primeira fase do trabalho, foram usadas duas espécies de plantas modelos, a Arabidopsis thaliana e a Setaria viridis. Os pesquisadores selecionaram cepas bacterianas que mais contribuíram para o crescimento dessas plantas e agora as testam em arroz, ainda em laboratório.
“A princípio, a substituição total de fertilizantes químicos é impossível. Mas com certeza podemos diminuir consideravelmente o uso deles quando utilizamos produtos biológicos”, disse Velasco.

Testes em laboratório com diferentes cepas de bactérias mostraram como os produtos do metabolismo desses microrganismos contribuem para o crescimento de plantas (fotos: Juliana Velasco)

A meta é desenvolver um bioproduto que possa ser aplicado no solo em forma sólida (como pó) ou líquida, a princípio em culturas como cana-de-açúcar, milho e arroz. Tecnologias semelhantes já são usadas para a fixação de nitrogênio.
Velasco explicou que em boa parte da lavoura de soja brasileira, produtos bacterianos são usados como substitutos aos adubos nitrogenados. O uso em excesso desses fertilizantes é conhecido por causar contaminação do solo e dos ecossistemas aquáticos, além de aumentar a emissão de óxido nitroso, que agrava o efeito estufa.

Acordo de cooperação

A FAPESP e a Agilent Technologies já lançaram três chamadas de propostas conjuntas, com seleção e apoio a seis projetos de pesquisa.

“Essa parceria tem trazido oportunidades muito interessantes para pesquisadores associados a universidades e institutos de pesquisa no Estado de São Paulo”, disse Carlos Henrique de Brito Cruz, diretor científico da FAPESP, durante a abertura do evento.

Jim Hollenhorst, diretor sênior de tecnologia da Agilent, contou que cerca de 8% do faturamento da empresa é investido anualmente em pesquisa e desenvolvimento. A maioria é realizada no que a empresa chama de P&D orgânicos, ou seja, dentro da própria companhia.

“Mas uma parte dos nossos laboratórios de pesquisa é focada em inovação de longo prazo, que tem risco maior mas potencial muito alto de retorno. Não achamos que todas as boas ideias estejam na nossa empresa e essa é a principal razão pela qual estamos atuando em parcerias como essa, aqui e ao redor do mundo”, disse Hollenhorst, que afirmou ainda que o Brasil tem bastante potencial para novas parcerias com a empresa.

Insuficiência cardíaca

Outro projeto apoiado por FAPESP e Agilent foi apresentado por Gabriela Venturini, que realiza estágio de pós-doutorado, com bolsa da FAPESP no Instituto do Coração (InCor) do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FM-USP). O projeto estuda produtos do metabolismo. No caso, são os metabólitos produzidos pelo organismo humano durante a insuficiência cardíaca.

O estudo, coordenado por Alexandre da Costa Pereira, professor da FM-USP, é outro financiado pela parceria da FAPESP com a Agilent e busca entender os processos que levam à insuficiência cardíaca.

“Sabemos que existem várias causas, principalmente genéticas, das doenças cardiovasculares, mas não conseguimos entender qual a relação das alterações genéticas com o desenvolvimento da doença em si”, disse Venturini.

Por isso, a pesquisa cruza dados sobre os metabólitos com outros sobre proteínas, RNA e outros parâmetros colhidos tanto em soro do sangue de voluntários como em modelos celulares. O objetivo é entender melhor como se estabelece a insuficiência cardíaca, último estágio de várias doenças cardiovasculares, como hipertensão arterial, doença de Chagas e infarto do miocárdio.

“Os metabólitos refletem a alteração genética, mas também a alteração ambiental: o que o paciente come, o ar que ele respira, os medicamentos que ele consome. Apesar dos avanços nos estudos realizados até hoje, focados em genes ou proteínas, ainda não conseguimos explicar exatamente como cada processo leva à insuficiência cardíaca”, disse.

Segundo Venturini, entender cada problema na sua individualidade pode levar a tratamentos mais eficazes e mesmo à prevenção.
“Hoje em dia procuramos prevenir a insuficiência cardíaca prevenindo as doenças que ocorrem antes do desenvolvimento dela, como infarto ou hipertensão. Porém, uma vez que o indivíduo desenvolve insuficiência, não há muito o que fazer. Apesar de tantos estudos, o número de casos só tem aumentado. Então estamos falhando bastante em tratá-la”, disse.

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Notícias

Pesquisadores lançam sensor que usa molécula de ferrão de abelha para detectar bactéria em alimentos

por jornalismo-analytica 27 de junho de 2019
escrito por jornalismo-analytica

Reprodução: Elton Alisson, de São Carlos  |  Agência FAPESP

(Shutterstock)

Uma molécula obtida do ferrão de abelhas deu origem a um biossensor que promete detectar bactérias em alimentos e bebidas de forma mais rápida e com menor custo do que os métodos tradicionais.

O dispositivo foi desenvolvido por pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC-USP), da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) e da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar).

“O biossensor é capaz de detectar bactérias em uma amostra muito pequena de alimento ou bebida, com alta sensibilidade e tempo que varia entre 10 e 25 minutos”, disse Osvaldo Novais de Oliveira Junior, professor do IFSC-USP e coordenador do projeto.

Pelos métodos tradicionais é preciso analisar todo o volume ou massa, acompanhar o crescimento das bactérias e proceder à contagem das unidades que formam a colônia. “Esse processo pode levar entre 24 e 72 horas”, disse.

Resultado do projeto de pós-doutorado de Deivy Wilson Masso no IFSC-USP, com Bolsa da FAPESP, o aparelho foi descrito em um artigo publicado na revista Talanta.

O dispositivo consiste em um filme com eletrodos de prata – um material condutor de eletricidade – e partículas magnéticas em escala nanométrica (bilionésima parte do metro), recobertas com melitina. Esse peptídeo, extraído do ferrão de abelhas, interage especificamente com bactérias.

Ao ser introduzido em uma amostra de água, por exemplo, as nanopartículas magnéticas recobertas com a melitina atraem e capturam as bactérias. Ao empregar um ímã os microrganismos ficam concentrados nas nanopartículas, que são depois depositadas nos eletrodos de prata.

Desenvolvido por pesquisadores da USP em São Carlos, dispositivo identifica a presença de diferentes patógenos de forma mais rápida e com menor custo do que os métodos tradicionais (fotos: divulgação e Myriams-Fotos-Pixabay)

 

A interação entre as bactérias e as nanopartículas magnéticas recobertas com melitina depositadas nos eletrodos gera um sinal elétrico. A intensidade do sinal permite quantificar a colônia e identificar que tipos de microrganismos estão presentes na amostra analisada.

No caso de alimentos sólidos, basta uma pequena amostra triturada, homogeneizada e filtrada para realizar o procedimento, explicou Oliveira Junior. “O dispositivo é capaz de detectar uma quantidade muito pequena de bactérias na amostra, de uma unidade formadora de colônia por mililitro”, disse o pesquisador durante o Simpósio de Pesquisa e Inovação em Materiais Funcionais. O evento, promovido pelo Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), foi realizado nos dias 23 e 24 de maio na UFSCar.

Essa alta sensibilidade do biossensor permite detectar uma colônia de bactérias espalhada em um alimento ou bebida em um volume menor de amostra para análise.

Uso em hospitais

Os pesquisadores avaliaram o desempenho do biossensor para detectar as bactérias Escherichia coli (E. coli), Staphylococcus aureus (S. aureus) e Salmonella typhimurium (S. typhi) em amostras de água potável e de suco de maçã.

Os resultados dos testes indicaram que o dispositivo foi capaz de detectar a concentração de E. coli em 1 unidade formadora de colônia (UFC/ml) na água potável e em 3,5 UFC/ml no suco de maçã em apenas 25 minutos.

“O biossensor pode permitir fazer uma triagem rápida e de baixo custo para controlar a qualidade de alimentos e bebidas em supermercados, restaurantes ou nas indústrias”, disse Oliveira Junior.

De acordo com o pesquisador, a tecnologia do biossensor está em fase de patenteamento e os materiais são de baixo custo. “Não precisaremos importar nenhum dos itens do biossensor, cujo custo final será de apenas cerca de R$ 0,30”, disse.

A ideia dos pesquisadores é que, por meio de algumas adaptações, o dispositivo também possa ser usado para detectar contaminações em ambientes hospitalares, como enfermarias e salas de cirurgia, e em instrumentos e equipamentos usados nesses locais.

O artigo Electrical detection of pathogenic bacteria in food samples using information visualization methods with a sensor based on magnetic nanoparticles functionalized with antimicrobial peptides (DOI: 10.1016/j.talanta.2018.10.089), de Deivy Wilson, Elsa M. Materón, Gisela Ibáñez-Redín, Ronaldo C. Faria, Daniel S. Correa e Osvaldo N. Oliveira Jr., pode ser lido por assinantes da revista Talanta em www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039914018311342?via%3Dihub.

27 de junho de 2019 0 comentários
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Notícias

Pesquisa inovadora aponta que propriedades das nanopartículas são influenciadas pelo formato

por jornalismo-analytica 13 de junho de 2019
escrito por jornalismo-analytica

Reprodução de conteúdo integral: Elton Alisson, de São Carlos  |  Agência FAPESP

Partículas de prata em escala nanométrica (bilionésima parte do metro) com capacidade bactericida 32 vezes maior do que as obtidas até hoje são algumas das estruturas desenvolvidas nos laboratórios do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) apoiados pela FAPESP. instalado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar).

Para criar materiais inovadores como esse, os pesquisadores desenvolveram técnica que permite identificar a forma ideal que uma nanopartícula deve ter para apresentar uma determinada característica, e ainda avaliar como métodos químicos –aplicação de solventes, aditivos ou controle de pH (acidez) – e físicos – térmicos,, por exemplo – podem modificar a morfologia desses nanomateriais.

Alguns dos resultados de estudos feitos com a nova técnica foram apresentados em palestra na primeira edição do Simpósio de Pesquisa e Inovação em Materiais Funcionais, promovido pelo CDMF nos dias 23 e 24 maio na UFSCar.
“Nosso método permite modelar as diferentes formas que um nanomaterial pode apresentar no desenvolvimento de nanopartículas ou de nanocristrais com propriedades de interesse tecnológico”, disse Juan Manuel Andrés Bort, professor da Universitat Jaume I, da Espanha, e um dos autores da técnica, à Agência FAPESP.

Como explica Bort, o surgimento da nanotecnologia revelou que materiais em escala atômica e molecular apresentam propriedades físicas e químicas diferentes das observadas em tamanho macrométrico. Com isso, foi possível desenvolver estruturas e materiais com melhores propriedades, sejam ópticas, catalíticas, bactericidas ou outras.

Mais recentemente, descobriu-se que não só o tamanho, mas também a morfologia das nanopartículas tem importância primordial, uma vez que a maioria das propriedades físico-químicas é dependente da forma dos materiais.

“Passamos a perceber que a morfologia de um cristal ou de uma partícula em escala nanométrica influencia significativamente o seu uso final na reatividade de catalisadores, na atividade bactericida ou no desempenho de um sensor. Com isso, vimos que é preciso caracterizar e controlar não apenas o tamanho, mas também a forma das nanopartículas”, disse Bort.

Para calcular as possíveis morfologias de uma nanopartícula ou de um nanocristal e prever a forma ideal, de modo que apresentem as características desejadas, os pesquisadores têm se baseado em uma abordagem proposta para materiais em escala macrométrica pelo cristalógrafo russo George Wulff (1863-1925), em 1901.

Pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais desenvolvem método para identificar a forma ideal de nanopartícula de modo que apresente uma determinada característica (Foto: Enio Longo / CDMF)

De acordo com a equação matemática que ficou conhecida como “construção de Wulff”, a morfologia de um cristal pode ser prevista pela energia das diferentes superfícies ou faces do material.

Ao aplicar essa abordagem à nanociência e combiná-la com ferramentas de modelagem e de simulação computacional, os pesquisadores ligados ao CDMF desenvolveram um método mais simples de prever a forma de nanopartículas com as propriedades desejadas em razão das energias superficiais do material.

“Conseguimos calcular quanticamente as morfologias de nanomateriais e, dessa forma, desenvolver um ‘mapa’ das formas que as nanopartículas devem ter para apresentar uma propriedade de interesse”, disse Bort.

Nanopartículas podem ser amplamente aplicadas. Pesquisa indicou que ampicilina recoberta com prata e sílica as tornam seguras para o corpo humano e fatal para micro-organismos. (Foto: Mateus Borba Cardoso)

Por meio desse “mapa” de possíveis formas de um nanomaterial e com o uso de microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução – que permite estudar microestruturas em escala atômica –, foi desenvolvida uma série de novos materiais nos últimos anos. Entre eles estão nanocristais de tungstato de zinco (ZnWO4) e de tungstato de prata (α-Ag2WO4) com propriedades fotoluminescente e fotocatalítica mais elevadas.

“O método que desenvolvemos permite entender a evolução das propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas ao longo de mudanças contínuas na superfície de nanopartículas com precisão, átomo por átomo”, disse Bort.

Trabalho premiado

A pós-doutoranda Amanda Fernandes Gouveia, que fez doutorado na UFSCar com Bolsa da FAPESP, usou o novo método para avaliar a influência da adição de reagentes e da utilização de diferentes temperaturas sobre as propriedades fotocatalíticas de tungstatos de prata e de zinco.

As análises indicaram que, no caso do tungstato de zinco, por exemplo, as amostras obtidas em diferentes temperaturas apresentavam atividades fotocatalíticas variadas, apesar de terem as mesmas características.
“Experimentalmente, não era possível descrever essas superfícies, dizer quais átomos, quais clusters estavam presentes. A modelagem tornou possível essa descrição, relacionando assim as diferentes temperaturas e as superfícies resultantes à atividade catalítica encontrada”, disse Gouveia.

O estudo foi apresentado na Nano-Micro Conference Innovation Award 2018, em dezembro na Coreia do Sul, tendo recebido o prêmio de trabalho mais inovador.

A conferência reuniu pesquisadores, executivos e outros líderes de projetos na área em todo o mundo, para discutir novos desenvolvimentos e pesquisas de fronteira no campo multidisciplinar da Nano-Micro Ciência e Engenharia.

13 de junho de 2019 0 comentários
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Notícias

Energia renovável: especialistas debatem o futuro do petróleo e as melhores alternativas energéticas

por jornalismo-analytica 16 de maio de 2019
escrito por jornalismo-analytica

Foto de capa: ©Fotolia, TimSiegert-batcam

A dependência do desenvolvimento do mundo baseado nos combustíveis fósseis tem dias contados, segundo especialistas participantes do terceiro episódio do programa Ciência Aberta em 2019, fruto da parceria entre FAPESP com o jornal Folha de S. Paulo.. Diante disso, as alternativas energéticas renováveis abrem um novo campo de pesquisa e de emprego mais bem remunerado e qualificado para as futuras gerações.

Ciência aberta, parceria entre Fapesp e Folha debate energia renovável. (Reprodução de vídeo).

“Ela não pode ser gerada de forma tão centralizada como uma refinaria de petróleo ou uma central nuclear. A bioenergia pressupõe uma distribuição maior [dos empregos e recursos]”, disse Luiz Augusto Horta Nogueira, pesquisador associado do Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético da Universidade Estadual de Campinas (Nipe-Unicamp) e consultor de agências das Nações Unidas.

Para os pesquisadores, a bioenergia é mais democrática do que as fontes tradicionais, como por exemplo, a produção de cana-de-açúcar para fabricação de etanol levou ciência e tecnologia para o interior do Estado de São Paulo, inclusive para regiões onde nem sequer havia estrutura para produzir alimentos, apontou Rubens Maciel Filho, professor da Faculdade de Engenharia Química da Unicamp e membro da coordenação do Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN). Estudos mostram ainda que a instalação de uma usina de etanol e açúcar traz ganhos para três ou quatro cidades no seu entorno, demonstrando como o impacto social da chamada bioeconomia é uma realidade no Brasil.

Com o aumento da demanda de energia em todo o mundo e com o avanço das questões climáticas que geram todos os anos cada dia mais consequências para as populações, as fonte renováveis abrem mais espaço no ramo. Especialistas apontam que fontes como a cana-de-açúcar, a energia solar e a eólica algumas das melhores alternativas.

“A cada segundo se queima neste planeta mil barris de petróleo. É o equivalente a uma piscina olímpica. Imagine em um ano! Então, nós estamos frente a uma nova mudança”, disse Nogueira.

O novo episódio de Ciência Aberta, “Bioenergia e outras opções para o Brasil”, pode ser visto em: www.fapesp.br/ciencia-aberta.

informações reproduzidas do site da Unicamp: acesse aqui na íntegra.

16 de maio de 2019 0 comentários
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Notícias

FAPESP e Agilent disponibilizam até R$ 1,14 milhão para pesquisa sobre instrumentação e medições analíticas em saúde

por Fernando Dias 15 de agosto de 2017
escrito por Fernando Dias

Workshop em 30/8 discutirá temas de interesse da Chamada de Propostas conjunta para seleção e apoio a projetos em Saúde, Medicina Veterinária e Agricultura

A FAPESP e a Agilent Technologies, empresa norte-americana de instrumentação e tecnologia, realizam em 30 de agosto o Biopharma and Metabolomics FAPESP-Agilent Workshop, reunião científica para discussão dos temas de interesse de uma Chamada de Propostas de R$1,14 milhão lançada pela Fundação e a empresa em maio de 2017. O objetivo da chamada é selecionar e apoiar projetos de pesquisa em saúde humana, medicina veterinária e agricultura, com foco em ferramentas avançadas para diagnóstico e terapias de doenças.

Participarão como palestrantes do workshop os pesquisadores Ernani Pinto Júnior e Adalberto Pessoa Júnior, ligados à Faculdade Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (USP); Aparecida Maria Fontes, da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, da USP; Paulo Mazzafera e Maria Cristina Marcondes, do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp); e Felix Guilhermo Reyes, da Faculdade de Engenharia de Alimentos da Unicamp. Também estão programadas apresentações de Carl Myerholtz e Jim Hollenhorst, da Agilent, e de Hernan Chaimovich, da coordenação de Programas Especiais e Colaborações em Pesquisa, da FAPESP.

As propostas de pesquisa selecionadas na Chamada serão financiadas em partes iguais pela FAPESP e pela Agilent e devem prever a cooperação entre pesquisadores da empresa e cientistas ligados a instituições de ensino e pesquisa do Estado de São Paulo. O prazo limite para submissão de projetos é 29 de setembro e a divulgação do resultado da seleção está prevista para 18 de fevereiro de 2018.

Os projetos devem conter pesquisas que levem, por exemplo, ao desenvolvimento de novas formas de identificação e quantificação de metabólitos e seus fluxos nas células, tecido ou organismo humano ou animal, ou ainda a novas maneiras de analisar dados coletados em pesquisas com foco na bioterapêutica e na medicina personalizada.

As propostas poderão também incluir temas relacionados ao refinamento de instrumentos, novos protocolos de medição e formas de analisar dados, ou ainda a criação de fluxos de produção ou aplicações de técnicas existentes para ampliar o conhecimento na área. Espera-se que a pesquisa tenha relevância imediata e potencial para gerar impacto econômico, além de possibilitar a ampla disseminação do conhecimento gerado à comunidade científica internacional.

“A colaboração FAPESP-Agilent oferece a pesquisadores em São Paulo a oportunidade de desenvolverem projetos de pesquisa em temas avançados e em colaboração com pesquisadores da empresa. É muito positivo que a Agilent, empresa reconhecida por sua capacidade em ciência e tecnologia, valorize na comunidade paulista de pesquisa cientistas capazes de contribuírem aos objetivos da empresa. A interação com a empresa é facilitada pelo fato de ter cientistas reconhecidos mundialmente em posições de liderança”, disse Carlos Henrique de Brito Cruz, diretor científico da FAPESP.

Até três propostas serão selecionadas e financiadas pela FAPESP e a Agilent por um período de até 36 meses. A análise dos projetos será feita com base nos critérios aplicados à seleção de propostas no Programa de Apoio à Pesquisa em Parceria para Inovação Tecnológica (PITE-FAPESP) e no parecer do Comitê Gestor para a Cooperação FAPESP-Agilent, composto por representantes da empresa e da Fundação.

Trata-se da terceira Chamada conjunta no âmbito do Acordo de Cooperação firmado pela Fundação e a empresa em 2011 para apoio compartilhado a projetos de pesquisas colaborativas. Na primeira chamada, em 2011, duas propostas foram selecionadas para o desenvolvimento de pesquisa em Metabolômica em Plantas e Microrganismos, Medição e Espectrometria de Massas e Medição Avançada em Bioenergia. Na segunda, em 2013, outros dois projetos foram selecionados para realizar investigações em Biologia Sintética e Segurança Alimentar.

“A cooperação da Agilent com a FAPESP, através desta chamada, está alicerçada em nossa Estratégia Global de trabalho com o setor acadêmico. Esta estratégia define a Agilent não somente como provedora, mas como parceira, estabelecendo colaborações que incentivam a pesquisa básica e aplicada, buscando inovação e soluções para problemas analíticos desafiadores. Através do investimento na terceira chamada Agilent-FAPESP investimos recursos financeiros, mas principalmente buscamos a interação dos cientistas da área de Pesquisa e Desenvolvimento da Agilent, com cientistas brasileiros que produzem pesquisa de altíssima qualidade“, afirmou Gisela Bellinello, Brazil Country Manager e Global Academic Sales Director da Agilent.


O conteúdo completo da Chamada de Propostas está publicado em: www.fapesp.br/en/10886


Para informações e inscrições no Biopharma and Metabolomics FAPESP-Agilent Workshop, acesse: http://www.fapesp.br/eventos/agilent/registration


Para informações sobre o Programa de Apoio à Pesquisa em Parceria para Inovação Tecnológica (PITE-FAPESP), consulte: www.fapesp.br/pite.


BIOPHARMA AND METABOLOMICS – FAPESP – AGILENT WORKSHOP

Data e horário: 30/8/2017, das 14h às 16h30

Local: auditório da FAPESP, rua Pio XI, 1500 – São Paulo

Mais informações e inscrições: www.fapesp.br/eventos/agilent


15 de agosto de 2017 0 comentários
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Notícias

FAPESP lança edital voltado para a modernização dos institutos de pesquisa do Estado de São Paulo

por Fernando Dias 24 de maio de 2017
escrito por Fernando Dias

Serão investidos até R$ 120 milhões para a qualificação de pesquisadores e melhoria da infraestrutura para atividades de pesquisa. Anúncio será feito dia 25/05, no Palácio dos Bandeirantes

A FAPESP investirá até R$ 120 milhões para aumentar a capacidade de pesquisa em 20 institutos de Pesquisa do Estado de São Paulo. O investimento será anunciado em 25 de maio, no Palácio dos Bandeirantes, com o lançamento de edital para seleção de Planos de Desenvolvimento Institucional de Pesquisa (PDIPs), a serem elaborados e apresentados à Fundação pelos institutos.

As propostas deverão ser apresentadas pelo diretor do Instituto de Pesquisa com aprovação formal por seu colegiado superior, devendo ser apresentada uma proposta por instituto. Cada proposta poderá solicitar até R$ 20 milhões.

Os recursos financiados pela FAPESP destinam-se exclusivamente a apoiar atividades de pesquisa nas modalidades de Infraestrutura Institucional para Pesquisa, Bolsas no País e no Exterior, Auxílios à Pesquisa Jovens Pesquisadores, e Auxílios Pesquisador Visitante.

O documento central em cada proposta será um Plano de Desenvolvimento Institucional de Pesquisa, traçando a estratégia da unidade quanto à sua capacidade de pesquisa, incluindo-se atenção à qualificação do seu quadro de pesquisadores e à infraestrutura de apoio às atividades de pesquisa.

O Plano de Desenvolvimento deve definir e focalizar as áreas estratégicas de atuação do Instituto de Pesquisa, de forma a que estejam alinhadas com a missão institucional, com as políticas públicas do Estado de São Paulo e com os programas estratégicos da Secretaria de Estado a que o Instituto é vinculado.

As propostas podem ser apresentadas até 31 de julho de 2017 e a divulgação dos resultados está prevista para 30 de outubro. As propostas serão apoiadas por até 36 meses.

Das 20 instituições credenciadas no edital, sete são ligadas à Secretaria de Agricultura e Abastecimento: institutos Agronômico (IAC), Biológico (IB), de Pesca (IP), de Economia Agrícola (IEA), de Tecnologia de Alimentos (ITAL), de Zootecnia (IZ) e Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA).

Outras sete são ligadas à Secretaria da Saúde: Superintendência de Controle de Endemias (Sucen), e os institutos Butantan, Pasteur, de Saúde, Dante Pazzanese de Cardiologia, Lauro de Souza Lima (ILSL) e Adolfo Lutz (IAL).

Também estão incluídos no edital os institutos de Botânica, Florestal e Geológico, vinculados à Secretaria do Meio Ambiente; os institutos de Pesquisas Tecnológicas (IPT) e de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), ligados à Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação (SDECTI); e o Instituto Geográfico e Cartográfico (IGC), ligado à Secretaria de Planejamento e Gestão.

A seleção dos PDPIs será feita com base em pareceres de assessores especializados nas áreas de atuação das entidades listadas no edital ou com experiência na direção de institutos de pesquisa orientados à missão.


Lançamento de Edital de Apoio à Modernização dos Institutos Estaduais de Pesquisa do Estado de São Paulo

Data e horário: 25 de maio de 2017, às 15h

Local: Palácio dos Bandeirantes, Salão dos Pratos, avenida Morumbi, 4500, São Paulo


24 de maio de 2017 0 comentários
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