Disciplina Princípios de Bioprocessos

A UC visa familiarizar o aluno com o significado de bioprocessos bem como com os conceitos de balanço mássico e balanço de energia, permitindo-lhe realizar balanços de massa e balanços entálpicos em bioprocessos. Desta forma o aluno terá uma perspectiva quantitativa do fluxo de massa e de energia num processo de produção assente numa matriz biológica 

Conceitos de operação unitária e processo biológico/químico. Exemplos

Fundamentos de balanços de massa. Lei da conservação de massa

Metodologias e critérios para a realização de balanços de massa. Diagrama de blocos

Balanços de massa em estado estacionário: a) balanços de massa a processos sem reacção - separação e mistura; b) balanços de massa a processos com (bio)reação. Reacção principal, reagente limitante e em excesso. Percentagem de excesso, conversão, rendimento e selectividade. Estequiometria de crescimento celular e formação de produto. Rendimento: c) processos com by-pass, reciclagem e purga

Conceitos gerais de energia. Propriedades intensivas e extensivas. Introdução ao balanço de energia

Entalpia: métodos de cálculo. Variação de entalpia em sistemas sem reacção: mudanças de fase, de temperatura, calor de solução e de mistura. Metodologias para balanço de energia

Calor de reacção e calor de combustão. Balanço de energia a culturas celulares

Ensino: aulas teóricas (expositivas, apresentações em power point, previamente disponibilizadas) para apresentação e debate de conceitos teóricos e casos de estudo; aulas teórico-práticas onde são propostos e realizados diversos exercícios tipo, acompanhando sequencialmente os temas apresentados nas sessões teóricas. Neste âmbito, os alunos trabalham em casos práticos para resolver problemas do mundo real. Na resolução e análise dos problemas também usam conhecimentos adquiridos noutras UCs, promovendo o aprendizado colaborativo. Os alunos são encorajados a estudar conteúdos em casa usando diversos dispositivos e plataformas, incluindo dispositivo móveis, antes da aula, para posterior discussão em aula e realização de trabalhos em grupo

Avaliação contínua

Provas escritas (duas frequências ou uma frequência final global) média mínima 10 valores, ou classificação mínima de 10 valores, respectivamente (70% da nota final) e um trabalho escrito (30% da nota final).

Exame

Exame escrito final

• Prazeres, D.M. (2022). - Exercícios e cálculos introdutórios em engenharia de bioprocessos. Lisboa, IST Prress, ISBN: 978-989-8481-92-4
• Simpson, R., Sastry, S. K. (2013) Chemical and Bioprocess Engineering: Fundamental Concepts for First-Year Students. New York: Springer (ISBN  978-1461491255)