Linhas de Pesquisa

Automação de Biorreatores
Objetivo
Desenvolver e implementar algoritmos para o controle, identificação de falhas e inferência de estado em tempo real em biorreatores - utilizando, inclusive, a Internet avançada. Aplicam-se para isso técnicas de identificação não-linear, de inteligência artificial, de controle híbrido e baseado em modelo. Desenvolvem-se sensores baseados em software para monitoração do cultivo de microoganismos e células animais, de reatores enzimáticos, dentre outros típicos da indústria de base biotecnológica.

Setores de Aplicação
- Desenvolvimento de Programas (Software)
- Fabricação de Produtos Farmacêuticos
- Produtos e Processos Biotecnológicos Vinculados à Saúde Humana ou dos Animais

Árvore do Conhecimento
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
- Engenharias > Engenharia Química > Processos Industriais da Engenharia Química > Processos Bioquímicos;
Biorreatores Microbiológicos como Operação Unitária
Objetivo
Estudar os Biorreatores sob o ponto de vista de Operação Unitária, isto é, examinar, analisar, projetar e otimizar os mesmos levando em consideração Capacidade de Mistura, Eficiência quanto ao Transporte de Massa, Transporte de Calor e Transporte de Quantidade de Movimento.

Setores de Aplicação
- Fabricação de Produtos Farmacêuticos
- Fabricação de Produtos Químicos
- Produtos e Processos Biotecnológicos

Árvore do Conhecimento
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações de Separação e Mistura;
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química;
Controle Avançado
Objetivo
Nesta linha estudam-se controladores com potencial em manter dinamicamente a operação da planta no ponto ótimo determinado pela camada de otimização. Dentre os controladores, um que tem sido bem sucedido e aceito pelo meio industrial é o controle preditivo pela sua capacidade de manusear restrições do processo, pois normalmente o ponto ótimo situa-se nas intersecções das restrições. O uso também está relacionado com a capacidade de estabilização e ao caráter multivariável desses controladores.

Setores de Aplicação
- Fabricação de Produtos Químicos
- Produtos e Processos Biotecnológicos

Árvore do Conhecimento
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química;
Desenvolvimento de Equipamentos Didáticos
Objetivo
Aprimoramento dos kits didáticos já desenvolvidos e difundidos pelo DEQ. Desenvolvimento de novos kits didáticos nas diversas áreas da Engenharia Química com ênfase em processos que integrem Unidades de Processo

Setores de Aplicação
- Educação Superior

Arvore do Conhecimento
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações de Separação e Mistura;
Desenvolvimento e otimização de processos da indústria farmacêutica e farmoquímica
Objetivo
Aplicação de técnicas de síntese e otimização não-linear (inclusive mista-inteira) a processos típicos das indústrias farmacêutica e farmoquímica. Análise e simulação de reatores e unidades de separação/purificação, especialmente dos processos de produção de antibióticos semi-sintéticos.

Setores de Aplicação
- Fabricação de Produtos Farmacêuticos

Árvore do Conhecimento
- Engenharias > Engenharia Química > Tecnologia Química > Medicamentos;
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Reatores Químicos;
Desenvolvimento, Análise, Aprimoramento e Otimização de Reatores Anaeróbios para Tratamento de Águas Residuárias
Objetivo
Modelagem e simulação de reatores anaeróbios para tratamento de águas residuárias e estudo da otimização e controle desses processos.

Setores de Aplicação
- Captação - Tratamento e Distribuição de Água - Limpeza Urbana - Esgoto e Atividades Conexas

Árvore do Conhecimento
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
Engenharia de Bioprocessos e Sistemas: biorrefinarias
Objetivo
Desenvolvimento de simulador de bioprocessos voltado a dois estudos de caso: produção de bioetanol de segunda geração e refino do soro de queijo. O aplicativo tem as seguintes características: capacidade de análise econômica em plantas multi-propósito, projeto preliminar de unidades, treinamento de pessoal, otimização da operação industrial e interface para monitoramento e controle remotos (via internet) de unidades industriais descentralizadas

Setores de Aplicação
- Desenvolvimento de Programas (Software)
- Produtos e Processos Biotecnológicos

Árvore do Conhecimento
- Engenharias > Engenharia Química > Tecnologia Química > Alimentos;
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
- Engenharias > Engenharia Química > Processos Industriais da Engenharia Química > Processos Bioquímicos;
Inteligência computacional aplicada a bioprocessos
Objetivo
Propor e validar algoritmos baseados em técnicas de inteligência computacional (redes neurais, lógica difusa, programação genética) a processos biotecnológicos industriais - com destaque para biorreatores de diferentes configurações. Avaliação da robustez de algoritmos adaptativos e construtivos em aplicações reais de interesse.

Setores de Aplicação
- Desenvolvimento de Programas (Software)
- Fabricação de Produtos Farmacêuticos
- Fabricação de Produtos Químicos

Árvore do Conhecimento
- Engenharias > Engenharia Química > Tecnologia Química > Alimentos;
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
- Engenharias > Engenharia Química > Processos Industriais da Engenharia Química > Processos Bioquímicos;
Metodologias de Ensino de Processos Químicos
Objetivo
Aprimoramento e difusão de Metodologias de Ensino inovadoras como as Disciplinas de Desenvolvimento de Processos Químicos em Laboratório Aberto de Engenharia Química. Implementação de novas Metodologias de Ensino da EQ, que incorporem experiências de ensino à distância e presencial. Elaboração de livro didático que englobe as competências do DEQ-UFSCar

Setores de Aplicação
- Educação Superior

Árvore do Conhecimento
- Engenharias > Engenharia Química > Processos Industriais da Engenharia Química;
Otimização Descentralizada
Objetivo
Nesta linha estuda-se a otimização de plantas industriais usando o enfoque centralizado e investigar estratégias de coordenação dentro do enfoque descentralizado. Ainda dentro do enfoque descentralizado, deve ser estudado também a questão da diferença modelo-planta e formas de utilização das informações realimentadas pelos coordenadores.

Setores de Aplicação
- Fabricação de Produtos Químicos

Árvore do Conhecimento
- Ciências Exatas e da Terra > Matemática > Matemática Aplicada;
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química;
Produção de Antibióticos Beta-Lactâmicos em Biorreatores Não-Convencionais
Objetivo
Investigar o processo de produção de cefalosporinas, penicilinas, clavulanato e cefamicinas em biorreatores com reciclo de células, em biorreator tipo " airlift" e em biorreator tipo torre com células imobilizadas. Operação é levada a efeito em Batelada, Batelada-Alimentada e Contínuo.

Setores de Aplicação
- Fabricação de Produtos Farmacêuticos
- Fabricação de Produtos Químicos
- Produtos e Processos Biotecnológicos

Árvore do Conhecimento
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
- Engenharias > Engenharia Química > Processos Industriais da Engenharia Química > Processos Bioquímicos;
Reconciliação de Dados
Objetivo
A otimização em tempo real é o nível do controle hierárquico onde as decisões de mercado são integradas às operações unitárias através de computador. Essa integração demanda um fluxo enorme de informações entre os vários níveis do controle hierárquico, assim é imprescindível que essas informações sejam de qualidade. Nesta linha estudam-se formas de tratamento de dados de processos visando melhorar a qualidade dos mesmos para serem usados em controle, otimização e monitoramento da planta.

Setores de Aplicação
- Fabricação de Produtos Químicos

Árvore do Conhecimento
- Ciências Exatas e da Terra > Matemática > Matemática Aplicada;
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química;
Separação e Purificação de Antibióticos Beta-Lactâmicos
Objetivo
Investigar para fins de aumento de escala, projeto, controle e otimização os processos de downstream para separação e purificaçao de cefalosporinas, clavulanato e cefamicina de caldos de fermentação. Métodos cromatográficos, extração por solvente e extração em duas fases aquosas serão examinados.

Setores de Aplicação
- Fabricação de Produtos Farmacêuticos
- Produtos e Processos Biotecnológicos

Árvore do Conhecimento
- Engenharias > Engenharia Química > Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química > Operações Características de Processos Bioquímicos;
- Engenharias > Engenharia Química > Processos Industriais da Engenharia Química > Processos Bioquímicos;