Fernando Higino de Lima e Silva COORDENADOR(A)
Título do Projeto: desenvolvimento tecnológico do barueiro em um conceito de biorrefinaria, conservação de germoplasma e uso sustentável
Resumo: A biodiversidade vegetal brasileira oferece uma enorme gama de espécies com potencial para aproveitamento no contexto de biorrefinaria. O conceito de biorrefinaria pode ser definido como "aproveitamento integral da matéria-prima e sua transformação em processos, produtos, tecnologias, além de dar uso aos resíduos gerados". As biorrefinarias fazem parte da agenda de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I) da maioria dos países desenvolvidos e em desenvolvimento, como o Brasil, agregando valor às cadeias produtivas e reduzindo os impactos ambientais. A exploração sustentável da diversidade de plantas no Cerrado no conceito de biorrefinarias é de grande relevância, no entanto, faz-se necessário o desenvolvimento de processos integrados para utilização das espécies nativas, de modo a aproveitar, com a máxima eficiência possível, os constituintes da biomassa e a energia que ela contém. Dentre as frutíferas nativas do Cerrado, o barueiro merece atenção especial pela elevada ocorrência no bioma em questão, destacando-se pela multiplicidade de usos, desde o consumo dos frutos na alimentação humana e animal, no uso medicinal, na indústria cosmética, artesanato, combustível e indústria madeireira/moveleira, além de sua potencialidade para reflorestamento de áreas impactadas. A implantação de biorrefinarias para aproveitamento do barueiro, apesar dos benefícios claros em todos os âmbitos da sustentabilidade, ainda apresenta desafios, tais como: a) ocorrência de populações naturais de maneira dispersa, dificultando e encarecendo o transporte até os locais de processamento; b) carência de desenvolvimento de sistemas racionais de produção; c) necessidade de identificação e caracterização genética das melhores árvores matrizes, em nível morfoagronômico e de DNA, visando-se o desenvolvimento de produtos de alto valor agregado; e d) obtenção da matéria-prima baseada no extrativismo, implicando em falta de garantia de fornecimento da biomassa em escala industrial. Deste modo, enfatiza-se que praticamente todo baru utilizado, seja para fins de comercialização e/ou pesquisa é oriundo de extrativismo, não existindo sistemas de produção tecnificados, o que denota uma cadeia de produção vulnerável, onde os frutos são consumidos, comercializados e não são regenerados. Consequentemente, algumas indagações podem ser provocadas, tais como: "Como desenvolver tecnologicamente e potencializar o conhecimento e propriedades da espécie se o sistema de coleta da matéria-prima é extrativista? Como atuar para atender nossas demandas e das gerações futuras? Como explorar a variabilidade genética da espécie no desenvolvimento de produtos e processos no contexto de biorrefinaria, na seleção e propagação de materiais superiores?". Neste sentido, para subsidiar os processos tecnológicos do barueiro através do oferecimento de matéria-prima sustentável e, ao mesmo tempo, dar continuidade ao processo de domesticação da espécie, a conservação de germoplasma 'ex situ' faz-se necessária. Há evidências de grande variabilidade genética do barueiro para características físicas, químicas, físico-química. Assim, o conhecimento e a quantificação desta variabilidade em nível de procedências e progênies é fundamental no auxílio de estratégias para o seu uso e manejo sustentável, servindo de ponto de partida para inúmeras pesquisas nas mais diversas áreas. Isto posto, o objetivo da presente proposta é promover o desenvolvimento tecnológico do barueiro (Dipteryx alata Vogel) em um conceito de biorrefinaria mediante o estabelecimento de um banco de germoplasma 'ex situ', via teste combinado de progênies e procedências, no Instituto Federal Goiano – Campus Rio Verde, proporcionando, assim, ações de conservação genética, manejo e uso sustentável da espécie e, futuramente, viabilizar a obtenção e propagação de genótipos superiores. O material genético do banco de germoplasma proposto consistirá de progênies formadas a partir de sementes coletadas em árvores matrizes de diferentes procedências do Estado de Goiás, Mato Grosso e Mato Grosso do Sul. Para as atividades de coleta, ressalta-se que tanto o coordenador do projeto quanto a Instituição executora são cadastrados no Sistema Nacional de Gestão do Patrimônio Genético e do Conhecimento Tradicional Associado (SISGEN), vinculado ao Ministério do Meio Ambiente, para o credenciamento da coleção 'ex situ' proposta. Anteveem-se resultados alvissareiros que contribuirão com o desenvolvimento tecnológico da cultura do barueiro de forma sustentável, bem como em área fronteiriça da ciência, quer na formação de recursos humanos, quer produção científica, tecnológica e inovação.
Fernando Iikawa COORDENADOR(A)
Título do Projeto: propriedades ópticas de nanomembranas semicondutoras
Resumo: O objetivo do projeto é investigar as propriedades ópticas de nanoestruturas baseadas em semicondutores de compostos III-V. Os sistemas nanoestruturados são de grande interesse à comunidade científica e tecnológica por ter aplicações em áreas bastante vastas que vão desde o setor de fármacos a fabricação de dispositivos optoeletrônicos. Para a funcionalização dos dispositivos é essencial o conhecimento básico de suas propriedades físicas em geral que são afetadas pela redução do tamanho envolvendo não somente os efeitos do aumento da razão área/volume como também fenômenos quânticos de baixa dimensionalidade. O nosso interesse é investigar essas propriedades em semicondutores que apresentam características específicas e singulares, cujas informações poderão ser úteis tanto para o desenvolvimento tecnológico como também para estudos científicos. Destacamos aqui nanoestruturas em forma de membranas de semicondutores III-V de dois tipos. O primeiro, se refere uma simples nanomembrana plana e, o segundo, membrana em forma de tubos com diâmetros micrométricos. A membrana plana pode ser transferida facilmente em qualquer substrato e será utilizada como um substrato funcional para recrescer epitaxialmente heteroestruturas, como poços e pontos quânticos. Essas heteroestruturas serão fabricadas para serem fontes de luz eficiente na faixa visível a infra-vermelho próximo. Os tubos, por terem tamanhos micrométricos e circulares, têm interferência óptica formando uma microcavidade ressonante, permitindo com isso investigação do acoplamento entre o éxciton da heteroestrutura e o fóton da cavidade óptica. A tensão elástica intrínseca, criada na formação de microtubo, será uma ferramenta adicional para manipular a estrutura de banda de poços e pontos quânticos. Um dos focos do trabalho é criar éxcitons de buracos leves no estado fundamental com o intuito de investigar suas propriedades ópticas e de spin, pois existem poucas informações na literatura sobre esse assunto. Em resumo, pretendemos investigar as propriedades ópticas de nanomembranas semicondutoras que são materiais com grande potencial para aplicação científica e tecnológica.