Soluções para o sector oleícola do ALentenTejo, um caminho para os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável

Desenvolver uma estratégia de biorrefinaria integrada e adaptável que permita a destoxificação biológica de hidrolisados lignocelulósicos utilizando Geobacter sulfurreducens, valorizando simultaneamente a fração sólida do bagaço de azeitona através da produção de materiais avançados à base de carbono para aplicações ambientais e eletroquímicas, e possibilitando a operação do sistema tanto como MFC como MEC para uma conversão otimizada e integração energética circular. Objetivos Específicos 1. Caracterizar a composição dos hidrolisados de bagaço de azeitona após pré-tratamento hidrotermal, identificando os principais inibidores, como ácidos orgânicos de cadeia curta, derivados de furano e compostos fenólicos. 2. Avaliar a remoção biológica seletiva de ácido acético do hidrolisado com G. sulfurreducens, em condições anaeróbias controladas, sem consumir açúcares fermentáveis. 3. Otimizar o crescimento microbiano e a geração de corrente ajustando variáveis do sistema (pH, concentração de substrato, tolerância a inibidores) e monitorizar a transferência de eletrões para aceitadores extracelulares em tempo real através de técnicas eletroquímicas após implementação da MFC. 4. Produzir materiais à base de carbono (biocarvão) a partir da fração sólida do bagaço de azeitona, pré-tratado e não tratado, utilizando pirólise e pós-tratamentos para ajustar porosidade, química superficial e condutividade. 5. Preparar materiais compósitos incorporando proporções definidas de metais pesados recuperados de meios contaminados, aumentando a sua capacidade de adsorção e absorção de compostos fenólicos. 6. Avaliar o desempenho destes compósitos como adsorventes (interação superficial) e absorventes (interação porosa) na remoção de compostos fenólicos em meio aquoso, simulando as condições dos hidrolisados. 7. Avaliar de forma independente o desempenho eletroquímico dos materiais sintetizados como eletrodos de MFC, com enfoque na sua capacidade de promover a transferência de carga entre G. sulfurreducens e o eletrodo, independentemente das propriedades de adsorção/absorção. 8. Implementar e testar a aplicação de potenciais anódicos controlados para transitar o sistema de MFC para MEC, identificando as condições mais eficazes de degradação de inibidores fenólicos e ácidos, sem consumo de açúcares, reforçando assim a coerência e flexibilidade do sistema de biorrefinaria. 9. Construir e operar um sistema MEC à escala laboratorial, integrando as condições biológicas otimizadas e os materiais de eletrodo selecionados, testando a destoxificação combinada e a recuperação de energia de hidrolisados derivados de LCR. 10. Explorar a reutilização da energia elétrica gerada para operação interna do sistema ou conversão em hidrogénio por eletrólise, contribuindo para um modelo de biorrefinaria circular.