Disciplina Curricular
Engenharia de Bioprocessos Integrados EBInt
Mestrado Bolonha em Engenharia Biológica - MEBiol 2021
Contextos
Grupo: MEBiol 2021 > 2º Ciclo > Área Principal
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Pré-requisitos
Conhecimentos básicos de balanços de massa e de energia em processos biológicos, de biorectores e de processos de separação/purificação de bioprodutos (muito importante os conhecimentos adquiridos nas unidades curriculares de “Reactores Biológicos” e de “Separação e Purificação de Produtos Biológicos” deste MSc).
Objectivos
Os principais objetivos desta unidade curricular consistem na introdução aos alunos dos métodos sistemáticos para o design de bioprocessos e na elaboração de um “estudo de caso” referente à produção de um produto biológico (a nível das indústrias biológica, farmacêutica e alimentar), utilizando um software de design e simulação (SuperPro Designer (SPD)). Com a elaboração deste “estudo de caso” pretende-se que os alunos desenvolvam capacidades e competências que permitam elaborar diagramas preliminares, estabelecer balanços de massa e de energia a bioprocessos integrados, selecionar e dimensionar equipamentos, bem como escolher e determinar as suas condições operacionais mais adequadas, quantificar as necessidades de matérias-primas e de serviços industriais e efetuar a análise de viabilidade económica e de sensibilidade do bioprocesso.
Programa
Esta unidade curricular pode ser dividida em duas partes: A primeira parte (1º período) estará focada no desenvolvimento das competências necessárias para a elaboração de diagramas de processo, executar balanços de massa e de energia em bioprocessos integrados, selecionar e dimensionar equipamentos, avaliar o impacto ambiental e estudar o aumento/redução de escala para bioprocessos contínuos e descontínuos. Esta unidade curricular pode ser dividida em duas partes: A primeira parte estará focada no desenvolvimento das competências necessárias para a elaboração de diagramas de processo, executar balanços de massa e de energia em bioprocessos integrados, selecionar e dimensionar equipamentos, avaliar o impacto ambiental e estudar o aumento/redução de escala de bioprocessos contínuos e descontínuos. Para os bioprocessos descontínuos será abordada a construção de diagramas de encadeamento de ciclos (cartas de Gantt). Serão calculados os tempos de um batch e de um ciclo, o número de batchs por ano, a produção por batch e anual, bem como a identificação dos estrangulamentos do processo, utilizando o software de design e simulação SuperPro Designer (SPD). A segunda parte estará focada no desenvolvimento das competências necessárias para a realização da avaliação económica de um processo (com a estimativa do investimento de capital, dos custos operacionais, dos custos de produção e dos índices de rentabilidade) e para a realização da análise de sensibilidade, utilizando o software de design e simulação já referido. Será ainda analisado um outro “estudo de caso” utilizando informações disponíveis em artigos selecionados (relativo ao desenho de várias operações unitárias) utilizando uma folha de cálculo e depois transposto para SuperPro Designer.
Metodologia de avaliação
Nota final: Mini-teste - 15%; Problema (caso de estudo) - 10%; Projeto SPD (relatórios intercalar e final) – 75%. Nota mínima de 9,5 valores
Componente de Competências Transversais
Com o decorrer desta unidade curricular os alunos terão de mostrar uma boa estratégia, criatividade e pensamento crítico para a resolução de problemas que vão surgindo ao longo das aulas tutoriais, bem como uma boa consolidação e utilização dos conhecimentos previamente adquiridos. Com a avaliação em grupo, e principalmente com a realização de um pré-projeto com muitas variáveis inicialmente desconhecidas, os alunos terão de mostrar saber trabalhar em equipa, espírito de iniciativa, ter uma boa organização e planeamento do trabalho, uma boa gestão de tempo, para além de uma elevada tolerância ao stress. Estas competências são avaliadas fundamentalmente através da elaboração dos relatórios, dentro de prazos previamente esbtabelecidos.
Componente Laboratorial
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Componente de Programação e Computação
Grande parte das aulas tutoriais serão efectuadas no Laboratório de Tecnologias Informáticas, aonde os alunos aprenderão a utilizar o software de design e simulação (SuperPro Designer) e a resolver vários problemas práticos (casos de estudo).
Princípios Éticos
Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.