BR112019015100B1

BR112019015100B1 - Método para reduzir a viscosidade do óleo e método para a recuperação de óleo de areias petrolíferas

Info

Publication number: BR112019015100B1
Application number: BR112019015100-1A
Authority: BR
Inventors: Sean Farmer; Ken Alibek; Sharmistha MAZUMDER; Kent Adams; Tyler Dixon; Yajie Chen; Karthik N. Karathur; Nicholas CALLOW; Blake OTT; Anthony NERRIS
Original assignee: Locus Oil Ip Company, Llc
Priority date: 2017-02-07
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2022-11-29
Also published as: CN110325623A; CO2019007528A2; US20200032128A1; US10947444B2; EP3580309A4; CA3052048A1; CN110325623B; MX2019009309A; EP3580309A2; US11479711B2; BR112019015100A2; US20210198554A1

Abstract

A presente invenção refere-se a composições e métodos ambientalmente amigáveis para reduzir a viscosidade do óleo bruto usando microrganismos e/ou biotensoativos produzidos por microrganismos.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica o benefício dos seguintes pedidos provisórios dos Estados Unidos: número de série 62/455.903, depositado em 07 de fevereiro de 2017; número de série 62/464.046, depositado em 27 de fevereiro de 2017; número de série 62/551.352, depositado em 29 de agosto de 2017; número de série 62/565.295, depositado em 29 de setembro de 2017; e N° de Série 62 / 579.471, depositado em 31 de outubro de 2017, cada um dos quais é aqui incorporado na íntegra como referência.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] A alta demanda por combustíveis fósseis exige produção eficiente de petróleo. Vários desafios na produção de petróleo derivam da viscosidade, tensão superficial, hidrofobicidade e densidade do óleo bruto.

[0003] Alguns óleos brutos têm viscosidades naturalmente mais elevadas do que outros. Óleos brutos pesados e extrapesados são altamente viscosos com uma densidade próxima da água ou mesmo superior à da água. Óleos pesados são óleos brutos que possuem grau API menor do que 20° ou viscosidade superior a 200 mPa.s. Óleo extrapesado refere-se a petróleo com grau API menor do que 12° e uma viscosidade maior do que 10.000 mPa.s ("Heavy Oil" 2016). Óleo bruto extrapesado pode ser mais pesado que a água e, portanto, pode afundar até o fundo de uma formação de água, provocando contaminação subsuperficial.

[0004] Por outro lado, óleo bruto "leve", ou que tem uma baixa densidade e que flui livremente a temperatura ambiente, tem baixa viscosidade e alto grau API devido à sua maior proporção de frações de hidrocarbonetos leves. Óleos brutos de baixa viscosidade podem resistir ao longo do tempo em líquidos mais viscosos.

[0005] Óleos brutos pesados e extrapesados são uma importante fonte de energia potencial. Quarenta por cento do total de reservas de petróleo do mundo são óleo pesado e extrapesado, representando 3,65,2 trilhões de barris de petróleo. Assim, a recuperação desses hidrocarbonetos altamente viscosos poderia ter grande importância econômica. No entanto, a maioria dos óleos pesados e extrapesados, asfaltos, alcatrões e/ou betumes são altamente viscosos e, portanto, onerosos para transportar usando métodos convencionais, tais como tanques de armazenagem portáteis e caminhões-tanque. Uma quantidade significativa de energia é exigida para bombear óleo com viscosidade mais elevada através de tubulações para refinarias e unidades de processamento.

[0006] Óleo pesado também é difícil de extrair do solo, devido à sua viscosidade, hidrofobicidade e imiscibilidade com água. Viscosidade, em particular, afeta a velocidade na qual óleo bruto pode ser bombeado de um reservatório, com óleos mais viscosos contribuindo para uma diminuição na produtividade global de um campo de petróleo.

[0007] As propriedades do óleo bruto também contribuem para a dificuldade de recuperação ambiental posterior, por exemplo, um derramamento de óleo em um corpo de água. A alta tensão interfacial leva o óleo faz a flutuar na água e aderir a plantas, animais e solo. À medida que os constituintes aromáticos do óleo evaporam, os resíduos mais pesados podem afundar, causando, assim, a contaminação da subsuperfície. O tratamento corrente de óleo derramado na superfície da água baseia-se em métodos demorados e caros para degradar o petróleo.

[0008] Um método para manter a fluidez de hidrocarbonetos pesados é mantê-los a temperaturas elevadas. Outro método bem conhecido é misturar o óleo pesado com um diluente de hidrocarboneto mais leve. Isso ajuda a permitir, por exemplo, transporte dutoviário do petróleo. No entanto, os diluentes podem ser caros para obter e transportar para campos de petróleo.

[0009] Tensoativos também têm sido amplamente utilizados na indústria do petróleo para melhorar várias propriedades físicas negativas de óleo bruto. As moléculas de tensoativo consistem de partes hidrofóbicas e hidrofílicas. Sua natureza anfifílica lhes permite serem adsorvidas em uma interface óleo/água, formando micelas que reduzem a tensão interfacial entre o óleo e a água. O uso de produtos químicos na produção de petróleo, no entanto, pode resultar em custos de segurança e em relação ao meio ambiente, bem como para a produção e/ou obtenção desses produtos químicos.

[00010] Produção eficiente de petróleo e gás é crucial para atender a alta demanda por esses produtos. Devido à importância de produção de petróleo e gás segura e eficiente, às dificuldades de produção e transporte de óleo bruto pesado e ao potencial inexplorado de óleos pesados a serem convertidos em produtos úteis, há uma necessidade contínua de métodos de melhoramento das propriedades físicas do óleo pesado, particularmente reduzindo sua viscosidade.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[00011] A presente invenção proporciona materiais e métodos que não agridem o meio ambiente e são eficientes em termos de custo para aumentar a recuperação e melhorar o transporte de petróleo. Em modalidades de realização específicas, a presente invenção proporciona composições e métodos baseados em micróbio para reduzir a viscosidade de óleo bruto pesado.

[00012] Em uma modalidade de realização, a presente invenção proporciona micróbios, assim como subprodutos de sua cultura, tais como biotensoativos, solventes e/ou enzimas. A presente invenção também proporciona métodos de uso desses micróbios e de seus subprodutos.

[00013] Em certas modalidades de realização, a presente invenção proporciona materiais e métodos para melhorar a produção de óleo tratando sítios que contêm óleo com uma composição à base de micróbios capaz de reduzir a viscosidade do óleo. De um modo vantajoso, as composições e métodos em epígrafe podem ser usados para melhorar a viscosidade e/ou aumentar a recuperação de óleo bruto pesado em reservatórios de petróleo "maduro" ou mesmo "morto". Além disso, em modalidades de realização preferidas, a presente invenção pode ser usada sem aumentar o número ácido total (NAT) do óleo bruto.

[00014] Em modalidades de realização preferidas, a composição à base de micróbios da presente invenção compreende microrganismos cultivados e/ou seus subprodutos. Em uma modalidade de realização, o micróbio usado nas composições da presente invenção é uma bactéria produtora de biotensoativo ou levedura, ou uma combinação dos mesmos.

[00015] Em uma modalidade de realização da presente invenção, o microrganismo é uma "levedura assassina" que produz biotensoativo e/ou produz enzima, tais como, por exemplo, Pichia giiilliermondii e/ou Pichia anomala (Wickerhamomyces anomalus).

[00016] Em outra modalidade de realização da presente invenção, o microrganismo é uma levedura selecionada de uma ou mais cepas de levedura da classe Starmerella, que podem ser eficazes produtoras de soforolipídios, e/ou uma ou mais cepas de levedura Pseudozyma, que podem ser eficazes produtoras de manosileritritol lipídios.

[00017] Em ainda outra modalidade de realização da presente invenção, o microrganismo é uma ou mais cepas de Bacillus subtilis, tais como, por exemplo, cepas de B. subtilis var. locuses B1 e B2, que são produtoras eficazes de surfactina.

[00018] Em uma modalidade de realização da presente invenção, a composição à base de micróbios pode ainda compreender fontes de nutrientes, incluindo nitrogênio, nitrato, fósforo, magnésio e/ou de carbono.

[00019] Em uma modalidade de realização da presente invenção, a composição à base de micróbios compreende uma cultura que foi envelhecida durante 24 horas ou mais. Cultura envelhecida é cultura que foi deixada em repouso por um período de tempo após ter ocorrido crescimento inicial e produção de metabólitos.

[00020] Em certas modalidades de realização, as composições da presente invenção apresentam vantagens em relação, por exemplo, a biotensoativos sozinhos, incluindo um ou mais do que segue: altas concentrações de manoproteína como uma parte da superfície externa da parede das células de levedura; a presença de beta-glucano na parede celular de levedura; a presença de biotensoativos na cultura; e a presença de solventes e de outros metabólitos (por exemplo, ácido láctico, etanol, acetato de etila etc.).

[00021] Em uma modalidade de realização a presente invenção proporciona um método para melhorar a recuperação de óleo mediante aplicação em óleo pesado, ou em um sítio de recuperação de óleo que contém óleo pesado, a composição à base de micróbios que compreende uma ou mais cepas de microrganismos produtores de biotensoativos e/ou produtores de enzimas. A composição à base de micróbios pode reduzir a viscosidade do óleo; assim, o método melhora a capacidade de recuperar e/ou transportar o óleo. O método inclui opcionalmente a adição de nutrientes e/ou outros agentes ao local a fim de, por exemplo, promover o crescimento microbiano.

[00022] O método pode também compreende a aplicação da composição à base de micróbios com, por exemplo, um ou mais compostos alcalinos, um ou mais compostos de polímeros e/ou um ou mais tensoativos.

[00023] Em uma modalidade de realização da presente invenção, o método compreende ainda a etapa de submeter o óleo pesado a cavitação, quer imediatamente antes, simultaneamente e/ou em algum momento depois de a composição à base de micróbios ter sido aplicada no local de óleo pesado ou de recuperação de óleo. A cavitação pode ser realizada utilizando máquinas conhecidas no estado da técnica e pode compreender, por exemplo, métodos hidrodinâmicos ou ultrassônicos.

[00024] A etapa de cavitação pode ser aplicada a óleo bruto pesado em qualquer ponto durante a recuperação do petróleo e cadeia de operação de transporte, por exemplo, após recuperação de um poço e antes de ser colocado em um tanque de armazenamento de coleta; durante armazenamento; após armazenamento e antes de ser transportado em um petroleiro ou oleoduto; durante transporte; e antes do processo de refino.

[00025] Os métodos objetos da presente invenção, incluindo a etapa opcional de cavitação, também pode ser empregados para a recuperação de óleo de areais petrolíferas. A composição à base de micróbios pode ser aplicada em areias betuminosas, aumentando a umectabilidade das areias e permitindo a separação do óleo dessas areias.

[00026] Em uma modalidade de realização da presente invenção, se o óleo recuperado de areias betuminosas é óleo pesado, o método, que inclui a etapa opcional de cavitação, pode ser aplicado de novo ao óleo pesado para diminuir a viscosidade do óleo.

[00027] Em uma modalidade de realização, a presente invenção proporciona métodos de produção de um biotensoativo mediante cultura de uma cepa de micróbio da presente invenção sob condições adequadas para crescimento e produção de tensoativo; e purificação do tensoativo.

[00028] Os microrganismos podem crescer in situ e produzir os compostos ativos no local. Em consequência, uma concentração elevada de, por exemplo, biotensoativo e microrganismos produtores de biotensoativo em um local de tratamento (por exemplo, um poço de petróleo) pode ser fácil e continuamente obtida.

[00029] Em uma modalidade de realização, a presente invenção permite o transporte mais fácil de petróleo. Uma vez reduzida a viscosidade do óleo pesado, o óleo pode ser facilmente transportado por oleoduto em vez de exigir tanques de armazenamento e transporte por meio de caminhões.

[00030] Os produtos à base de micróbios da presente invenção podem ser usados em uma variedade de configurações originais devido, por exemplo, à capacidade de administração eficiente: 1) caldo de fermentação fresco com metabólitos ativos; 2) uma mistura de células, esporos e/ou micélios e caldo de fermentação; 3) uma composição com células vegetativas, esporos e/ou micélios; 4) composições com uma elevada densidade de células, incluindo células vegetativas, esporos e/ou micélios; 5) produtos à base de micróbios no curto prazo; e 6) produtos à base de micróbios em locais remotos.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[00031] As Figuras 1A-1B mostram os resultados de um estudo de TGA bruto pesado (1A) e aumento de BTU (1B) depois de tratamento com a presente invenção.

[00032] A Figura 2 mostra aumento de API e redução da viscosidade após a aplicação do tratamento sujeito.

[00033] A Figura 3 mostra a percentagem de redução na viscosidade de óleo bruto colombiano usando tratamento com MEL. O tratamento foi bem-sucedido na redução da viscosidade da amostra em 64%.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[00034] A presente invenção proporciona materiais e métodos que não agridem o meio ambiente e são econômicos para aumentar a recuperação e melhorar o transporte de petróleo. Em modalidades de realização específicas, a presente invenção proporciona composições à base de micróbios e métodos para a redução da viscosidade de óleo bruto pesado.

[00035] Em uma modalidade de realização, a presente invenção proporciona micróbios, assim como subprodutos de seu crescimento, tais como biotensoativos, solventes e/ou enzimas. A presente invenção também proporciona métodos de utilização desses micróbios e de seus subprodutos.

[00036] Em certas modalidades de realização, a presente invenção proporciona materiais e métodos para melhorar a produção de óleo tratando sítios que contêm óleo com uma composição à base de micróbios capaz de reduzir a viscosidade do óleo bruto. De um modo vantajoso, as composições e processos reivindicados podem ser usados para melhorar a viscosidade, e/ou aumentar a recuperação, de óleo bruto pesado em reservatórios de petróleo "maduro" ou mesmo "morto".

[00037] A presente invenção proporciona usos vantajosos de micróbios, assim como dos subprodutos de seu crescimento, tais como biotensoativos. Em certas modalidades de realização, a presente invenção proporciona produtos à base de micróbios, assim como suas utilizações na produção de petróleo melhorada. Em modalidades de realização específicas, os métodos e composições aqui descritos utilizam microrganismos para melhorar a qualidade do óleo mediante redução de sua viscosidade.

[00038] De forma vantajosa, em uma modalidade de realização, a presente invenção pode ser utilizada para converter uma porção de asfalto pesado de óleo bruto em compostos de pesos moleculares mais baixos. Além disso, a presente invenção é capaz de dissolver rapidamente asfalto, por exemplo, durante a noite, para criar uma forma solúvel com maior inflamabilidade em relação à forma sólida.

[00039] Em uma modalidade de realização da presente invenção, o método compreende ainda a etapa de submeter o óleo pesado a cavitação, quer imediatamente antes, simultaneamente e/ou algum tempo depois de a composição à base de micróbios e/ou à base de biotensoativo ser aplicada ao óleo pesado ou local de recuperação de óleo. A cavitação pode ser realizada utilizando máquinas conhecidas no estado da técnica, e pode compreender, por exemplo, métodos hidrodinâmicos ou de ultrassom.

[00040] Em uma modalidade de realização, a presente invenção proporciona um método para executar a recuperação de óleo o qual compreende aplicar em um sítio de recuperação de óleo uma composição de uma levedura produtora de biotensoativo, tal como uma levedura assassina, uma levedura Starmerella, uma levedura Pseudozyma e/ou bactérias produtoras de biotensoativo, tal como uma cepa de Bacillus subtilis.

[00041] Os micróbios podem ser vivos (ou viáveis), na forma de esporos ou inativos no momento da aplicação. O método pode ainda compreender a adição de materiais adicionais para melhorar o crescimento dos micróbios durante a aplicação (por exemplo, a adição de nutrientes para promover o crescimento microbiano).

[00042] Em uma modalidade de realização da presente invenção, a composição à base de micróbios compreende uma cultura que foi envelhecido durante 24 horas ou mais. Cultura envelhecida é cultura que foi deixada em repouso por um período de tempo após ter ocorrido crescimento inicial e produção de metabólitos.

[00043] Em algumas modalidades de realização da presente invenção, as cepas de Bacillus subtilis são capazes de prosperar sob condições de baixo teor de oxigênio e/ou elevado teor de sal para os fins tanto de recuperação melhorada de petróleo quanto de redução da viscosidade em uma formação. Em algumas modalidades de realização da presente invenção, a cepa de Bacillus subtilis é cultivada sob condições anaeróbias. Por exemplo, em um sistema de tratamento de poços de petróleo, a fermentação aeróbia é feita primeiro para criar uma elevada densidade de células e uma alta concentração de biotensoativos. Após injeção no poço de petróleo, a cepa cresce primeiro sob condições aeróbicas, em seguida, microaeróbias e, depois, sob condições anaeróbicas completas. Sob condições anaeróbicas, sais de nitrato podem ser adicionados como receptores de elétrons para sustentar a respiração anaeróbica.

[00044] Em uma modalidade de realização, esta invenção proporciona um produto de fermentação de levedura que pode ser utilizado para diminuir a viscosidade do óleo bruto pesado. De modo vantajoso, os micróbios usados neste produto não formam biofilmes em óleo ou em equipamentos de petróleo.

[00045] O produto de fermentação de levedura pode ser obtido por meio de cultivo de uma levedura produtora de biotensoativo e/ou produtora de metabólitos, tais como, por exemplo, Pichia anomala (Wickerhamomyces anomalus). O caldo de fermentação após sete dias de cultura a 25-30°C pode conter a suspensão de células de levedura e, por exemplo, 4 g/L ou mais de biotensoativo.

[00046] O produto de fermentação de levedura pode também ser obtido por cultivo de uma levedura produtora de biotensoativo e/ou produtora de metabólitos, tal como, por exemplo, Starmerella bombicola. O caldo de fermentação após cinco dias de cultura a 25°C pode conter a suspensão de células de levedura e, por exemplo, 100 g/L ou mais de biotensoativo.

[00047] O óleo bruto pode ser em seguida incubado com o produto de levedura por, por exemplo, um dia. A viscosidade do óleo bruto após incubação com o produto de fermentação de levedura pode ser diminuída de, por exemplo, 2,3 x 105 mPa.s para 1,1 x 104 mPa.s (95% de redução), enquanto que óleo incubado com água não mostra qualquer queda nítida de viscosidade.

[00048] Em uma modalidade de realização da presente invenção, o produto de fermentação compreende leveduras Pichia guilliermondii.

[00049] Em uma modalidade de realização, a composição de acordo com a presente invenção é obtida por meio de processos de cultivo que vão de pequena a grande escala. O processo de cultivo pode ser, por exemplo, cultivo submerso, fermentação em estado sólido (FES) e/ou uma combinação dos mesmos.

[00050] Em uma modalidade de realização, a presente invenção proporciona métodos de produção de um biotensoativo mediante cultura de uma cepa de micróbio da presente invenção sob condições adequadas para crescimento e produção de tensoativo; e purificação do biotensoativo. A presente invenção também proporciona métodos de produção de enzimas ou outras proteínas por cultura de uma cepa de micróbio da presente invenção sob condições adequadas para o crescimento e expressão de proteína; e purificação da enzima ou outra proteína.

[00051] De um modo vantajoso, a presente invenção pode ser usada sem liberar grandes quantidades de compostos inorgânicos no meio ambiente. Além disso, as composições e métodos utilizam componentes que são biodegradáveis e toxicologicamente seguros. Assim, a presente invenção pode ser usada em todas as operações possíveis de produção de petróleo e gás como um tratamento "verde".

Definições Selecionadas

[00052] Como aqui usada, referência a uma "composição à base de micróbios" significa uma composição que compreende componentes que foram produzidas como resultado do crescimento de microrganismos ou outras culturas de células. Assim, a composição à base de micróbios pode compreender os próprios micróbios e/ou subprodutos do crescimento microbiano. Os micróbios podem estar em um estado vegetativo, em forma de esporos, em forma micelial, em qualquer outro tipo de propágulo ou uma mistura destes. Os micróbios podem ser planctônicos ou estar em forma de um biofilme, ou uma mistura de ambos. Os subprodutos de crescimento podem ser, por exemplo, metabólitos, componentes de membrana de células, proteínas expressas e/ou outros componentes celulares. Os micróbios podem estar intactos ou lisados. Em modalidades de realização preferidas da presente invenção, os micróbios estão presentes, com caldo em que foram cultivados, na composição à base de micróbios. As células podem estar presentes em, por exemplo, uma concentração de 1 x 104, 1 x 105, 1 x 106, 1 x 107, 1 x 108 , 1 x 109, 1 x 1010 ou 1 x 1011 ou mais propágulos por mililitro da composição. Como aqui empregado, um propágulo é qualquer porção de um microrganismo de que um novo organismo e/ou organismo maduro pode se desenvolver, incluindo, mas sem limitação, células, esporos, conídios, micélios, brotos e sementes.

[00053] A presente invenção proporciona ainda “produtos à base de micróbios", que são produtos que se destinam a ser aplicados na prática para alcançar um resultado desejado. O produto à base de micróbios pode ser simplesmente a composição à base de micróbios colhida a partir do processo de cultivo de micróbios. Alternativamente, o produto à base de micróbios pode compreender outros ingredientes que tenham sido adicionados. Esses ingredientes adicionais podem incluir, por exemplo, estabilizantes, tampões, veículos apropriados, tais como água, soluções salinas ou qualquer outro veículo apropriado, nutrientes adicionados para sustentar ainda o crescimento microbiano, promotores de crescimento não nutrientes e/ou agentes que facilitam o acompanhamento dos micróbios e/ou da composição no ambiente ao qual ela é aplicada. O produto à base de micróbios pode também compreender misturas de composições à base de micróbios. O produto à base de micróbios pode também compreender um ou mais componentes de uma composição à base de micróbio que foram processados de alguma forma tais como, mas não limitadas a, filtragem, centrifugação, lisamento, secagem, purificação e similares.

[00054] Como aqui utilizado, "colhido" refere-se à remoção de parte ou da totalidade da composição à base de micróbios de um recipiente de crescimento.

[00055] Como aqui utilizado, um "biofilme" é um complexo de agregação de microrganismos, tais como bactérias, em que as células aderem umas às outras sobre uma superfície. As células em biofilmes são fisiologicamente distintas das células planctônicas de um mesmo organismo, que são células isoladas que podem flutuar ou nadar em meio líquido.

[00056] Como aqui utilizado, uma molécula de ácido nucleico "isolada" ou "purificada", polinucleotídeo, polipeptídeo, proteína ou composto orgânico, tal como uma pequena molécula (por exemplo, aquelas descritas abaixo), é substancialmente livre de outros compostos, tal como material celular, com o qual está associada na natureza. Como aqui empregada, a referência a "isolado" no contexto de uma cepa microbiana significa que a cepa é removida do meio ambiente em que ela existe na natureza. Assim, a cepa isolada pode existir na forma de, por exemplo, uma cultura biologicamente pura, ou como esporos (ou outras formas de cepa) em associação com um veículo.

[00057] Em certas modalidades de realização da presente invenção, os compostos purificados são pelo menos 60% em peso (peso seco) o composto de interesse. Preferencialmente, a preparação é pelo menos 75%, mais preferencialmente pelo menos 90%, e mais preferencialmente pelo menos 99%, em peso o composto de interesse. Por exemplo, um composto purificado é um composto que é pelo menos 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 98%, 99% ou 100% (v/v) do composto desejado em peso. A pureza é medida por qualquer método padrão apropriado, por exemplo, por cromatografia em coluna, cromatografia em camada fina ou análise por cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC). Um polinucleotídeo purificado ou isolado (ácido ribonucleico (RNA) ou ácido desoxirribonucleico (DNA)) é livre dos genes ou sequências que o flanqueiam em seu estado de ocorrência natural.

[00058] Um "metabólito" refere-se a qualquer substância produzida pelo metabolismo ou uma substância necessária para participar em um processo metabólico particular. Um metabólito pode ser um composto orgânico que é um material de partida (por exemplo, glicose), um intermediário (por exemplo, acetil-CoA) ou um produto final (por exemplo, n-butanol) do metabolismo. Exemplos de metabólitos podem incluir, mas sem limitação aos mesmos, enzimas, toxinas, ácidos, solventes, álcoois, proteínas, hidratos de carbono, vitaminas, minerais, oligoelementos, ácidos aminados, polímeros e tensoativos.

[00059] Por "modular" entende-se alterar (por exemplo, aumentar ou diminuir). Tais alterações são detectadas por métodos convencionais conhecidos no estado da técnica tais como aqueles aqui descritos.

[00060] Intervalos aqui proporcionados são entendidos ser abreviados para todos os valores dentro da faixa. Por exemplo, um intervalo de 1 a 20 é entendido incluir qualquer número, combinação de números ou subintervalo do grupo que consiste de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, bem como todos os valores decimais intermediários entre os números inteiros acima mencionados, tais como, por exemplo, 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; e 1,9. No que diz respeito a subintervalos, "subintervalos aninhados" que se estendem de qualquer ponto final do intervalo especificamente contemplado. Por exemplo, um subintervalo aninhado de um intervalo exemplar de 1 a 50 pode compreender 1 a 10, 1 a 20, 1 a 30 e 1 a 40 em uma direção, ou 50 a 40, 50 a 30, 50 a 20 e 50 a 10 na outra direção.

[00061] Por "reduz" entende-se uma alteração negativa de pelo menos 1%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75% ou 100%.

[00062] Por "referência" entende-se uma condição padrão ou de controle.

[00063] Por "tolerante ao sal" entende-se uma cepa microbiana capaz de crescer em uma concentração de cloreto de sódio de 15 (quinze) por cento ou mais. Em uma modalidade de realização específica da presente invenção, "tolerante ao sal" refere-se à capacidade de crescer em 150 g/L ou mais de NaCl.

[00064] Por "tensoativo" entende-se um composto que reduz a tensão superficial (ou tensão interfacial) entre dois líquidos, ou entre um líquido e um sólido. Tensoativos atuam como detergentes, agentes de umectação, emulsificantes, agentes formadores de espuma e dispersantes.

[00065] Como aqui utilizado, "aplicar" uma composição ou produto refere-se a contatar a composição ou produto com um alvo ou local de modo a que a composição ou o produto possam ter um efeito sobre esse alvo ou local. O efeito pode ser devido a, por exemplo, crescimento microbiano e/ou a ação de um biotensoativo ou outro subproduto de crescimento. Por exemplo, as composições ou produtos à base de micróbios podem ser injetados em poços de petróleo e/ou na tubagem, bombas, tanques etc. associados a poços de petróleo e processamento de petróleo.

[00066] Como aqui utilizado, "óleo pesado" ou "hidrocarbonetos pesados" significam hidrocarboneto fluidos viscosos. Hidrocarbonetos pesados podem incluir hidrocarbonetos fluidos altamente viscosos, tais como óleo pesado, óleo extrapesado, alcatrão, areias de alcatrão, óleo combustível e/ou asfalto. Óleos pesados e óleos extrapesados são altamente viscosos com uma densidade próxima ou mesmo que supera a da água. Hidrocarbonetos pesados podem compreender quantidades moderadas a elevadas de parafinas, resinas e asfaltenos, assim como concentrações menores de enxofre, oxigênio e nitrogênio. Hidrocarbonetos pesados podem também incluir outros compostos aromáticos ou hidrocarbonetos de anel complexos. Elementos adicionais também podem estar presentes em hidrocarbonetos pesados em quantidades vestigiais. Hidrocarbonetos pesados podem ser classificados por grau API. Hidrocarbonetos pesados possuem geralmente um grau API inferior a cerca de 20°. Óleo pesado, por exemplo, geralmente tem um grau API de cerca de 1 0-20°, enquanto óleo extrapesado geralmente tem um grau API inferior a cerca de 12°. A viscosidade de hidrocarbonetos pesados é em geral maior do que cerca de 200 mPa.s sob condições de reservatório, e a de óleo extrapesado é geralmente de cerca de 10.000 mPa.s ou mais.

[00067] Como aqui empregados, "atualização" ou "conversão" ou "melhoria da qualidade do" ou “aumento do valor do” óleo e/ou hidrocarbonetos pesados significam alterar a estrutura dos hidrocarbonetos e/ou os teores do óleo de tal forma que a aumentar sua utilidade geral para os consumidores e, assim, o seu valor para os produtores. Por exemplo, a BTU, ou seja, teor de energia ou calor, do óleo pode ser aumentado (Figuras 1A-1B), elevando desse modo o valor do óleo bruto pesado antes de ser vendido para refinarias. Isso também pode beneficiar as refinarias de petróleo que podem comprar mais barato petróleo pesado e convertê-lo em um produto mais útil, como, por exemplo, asfalto de estrada, usando os métodos e composições da presente invenção. Atualização também pode envolver aumento do grau API, redução da viscosidade e/ou redução do teor de impurezas de hidrocarbonetos pesados. Impureza é frequentemente um radical livre que se liga a moléculas de hidrocarboneto grandes. Impurezas típicas encontradas em óleo pesado podem incluir, por exemplo, enxofre ou sulfeto de hidrogênio, cinzas, nitrogênio, metais pesados, olefinas, aromáticos, naftenos, e asfaltenos.

Cepas Microbianas Cultivadas de Acordo com o Objetivo da Invenção

[00068] Os microrganismos cultivados de acordo com os sistemas e métodos da presente invenção podem ser, por exemplo, bactérias, leveduras e/ou fungos. Esses microrganismos podem ser microrganismos naturais ou geneticamente modificados. Por exemplo, os microrganismos podem ser transformados com genes específicos para exibem características específicas. Os microrganismos também podem ser mutantes de uma cepa desejada. Procedimentos para produzir mutantes são bem conhecidos no estado da técnica microbiológico. Por exemplo, luz ultravioleta e nitrosoguanidina são extensivamente usados com essa finalidade.

[00069] Em uma modalidade de realização da presente invenção, o microrganismo é uma levedura ou um fungo. Espécies de leveduras e fungos adequadas para uso de acordo com a presente invenção, incluem Candida, Saccharomyces (S. cerevisiae, S. boidardii sequela, S. torula), Issalchenkia, Kluyveromyces, Pichia, Wickerhamomyces (por exemplo, W. anomalus), Starmerella (por exemplo, S. bombicola), Mycorriza, Mortierella, Phycomyces, Blakeslea, Thraustochytrium, Phythium, Entomophthora, Aureobasidium pullulans, Pseudozyma, Fusarhim venenalum, Aspergillus, Trichoderma (por exemplo, T. reesei, T. harzianum, T. hamatum, T. viride) e/ou Rhizopus spp.

[00070] Em uma modalidade de realização da presente invenção, a levedura é uma levedura assassina. Como aqui utilizado, "levedura assassina" significa uma cepa de levedura caracterizada por sua secreção de proteínas ou glicoproteínas tóxicas, às quais a própria cepa é imune. As exotoxinas secretadas por leveduras assassinas são capazes de matar outras cepas de leveduras, fungos ou bactérias. Por exemplo, microrganismos que podem ser controlados por levedura assassino incluem Fusarium e outros fungos filamentosos. Exemplos de leveduras assassinas de acordo com a presente invenção são aqueles que podem ser usados com segurança nas indústrias de alimentação e de fermentação, por exemplo, na produção de cerveja, vinho e pão; aqueles que podem ser usados para controlar outros microrganismos que poderiam contaminar a tais processos de produção; aqueles que podem ser utilizados no controle biológico para a conservação de alimentos; aqueles que podem ser utilizados para o tratamento de infecções fúngicas tanto em seres humanos quanto em plantas; e aqueles que podem ser utilizados em tecnologia de DNA recombinante. Essas leveduras podem incluir, mas sem limitação, Wickerhamomyces, Pichia (por exemplo, P. anomala, P. guielliermondii, P. kudriavzevii), Hansenula, Saccharomyces, Hanseniaspora (por exemplo, H. uvarum), Ustilago maydis, Debaryomyces hansenii, Candida, Cryptococcus, Kluyveromyces, Torulopsis, Ustilago, Williopsis, Zygosaccharomyces (por exemplo, Z. bailii) e outros.

[00071] Em uma modalidade de realização da presente invenção, os micróbios são selecionados de cepas de levedura Pichia. Ainda mais preferencialmente, as leveduras são selecionadas de Pichia anomala (Wickerhamomyces anomalus), Pichia sydowiorum, Pichia guilliermondii e Pichia lyndferdii.

[00072] Em modalidades de realização específicas, a presente invenção proporciona o uso de Pichia anomala e/ou Pichia guilliermondii.

[00073] Em uma modalidade de realização da presente invenção, a cepa microbiana é Pseudozy aphidis e seus mutantes. Pseiidozyma aphidis é uma produtora eficiente de manosileritritol lipídios (MELs).

[00074] Em uma modalidade de realização da presente invenção, a cepa microbiana é escolhida da classe Starmerella. Uma cultura de um micróbio Starmerella útil de acordo com o objetivo da invenção, Starmerella bombicola, pode ser obtida da American Type Culture Collection (ATCC), 10801 University Blvd., Manassas, Va. 20110-2209 EUA. O depósito recebeu a atribuição do número de acesso ATCC N° 22214 pelo depositário.

[00075] Em uma modalidade de realização, a presente invenção proporciona o uso da cepa de levedura ATCC 22214 e seus mutantes. ATCC 22214 é uma produtora eficaz de SLPs. Procedimentos para a produção de mutantes são bem conhecidos no estado da técnica microbiológico. Por exemplo, luz ultravioleta e nitrosoguanidina são extensivamente usadas com essa finalidade.

[00076] Outras cepas microbianas que incluem, por exemplo, outras cepas de fungos capazes de acumular quantidades significativas de, por exemplo, biotensoativos de glicolipídios podem ser usadas de acordo com a presente invenção. Metabólitos microbianos úteis de acordo com a presente invenção incluem manoproteína, beta-glucano e outros que têm propriedades de bioemulsificação e de redução da tensão superficial/interfacial.

[00077] Em outra modalidade de realização da presente invenção, os microrganismos são bactérias, incluindo bactérias gram-positivas e gram-negativas. As bactérias podem ser, por exemplo, Bacillus subtilis, Bacillus firmus, Bacillus laterosporus, Bacillus megaterium, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquifaciens, Azobacter vinelandii, Pseudomonas chlororaphis subsp. aureofaciens (Kluyver), Agrobacterium radiobacter, Azospirillumbrasiliensis, Azobacter chroococcum, Rhizobium, Sphingomonas paucimobilis, Ralslonia eulropha e/ou Rhodospirillum rubrum. Em uma modalidade de realização da presente invenção, o microrganismo é uma cepa de B. subtilis, tal como, por exemplo, B. subtilis var. locuses B1 ou B2. B. subtilis é um produtor eficaz de surfactina.

[00078] Uma cultura de micróbio B. subtilis B1 foi depositada na American Type Culture Collection (ATCC), 10801 University Blvd., Manassas, Va. 20110-2209 EUA. O depósito recebeu a atribuição do número de acesso ATCC N° PTA-123459 pelo depositário e foi depositada em 30 de agosto de 2016.

[00079] As presentes culturas foram depositadas sob condições que asseguram que o acesso às culturas estará disponível durante a pendência deste pedido de patente àquele determinado pelo Comissário de Patentes e Marcas para ter direito ao abrigo de 37 CFR 1.14 e 35 U.S.C 122. Os depósitos estão disponíveis como exigido pelas leis de patentes estrangeiras em países onde homólogos do pedido em destaque, ou seus descendentes, são depositados. Entretanto, deve ser entendido que a disponibilidade de um depósito não constitui uma licença para praticar a invenção em derrogação dos direitos de patente concedidos por ação governamental.

[00080] Além disso, os depósitos das presentes culturas serão armazenados e disponibilizados ao público de acordo com as disposições do Tratado de Budapeste para o Depósito de Microrganismos, ou seja, eles serão armazenados com todos os cuidados necessários para mantê-los viáveis e não contaminados por um período de pelo menos cinco anos após o pedido mais recente para o fornecimento de uma amostra dos depósitos, e, em qualquer caso, por um período de pelo menos 30 (trinta) anos após a data de depósito ou pela vida executória de qualquer patente que possa efetivar a divulgação das culturas. O depositante reconhece o dever de substituir os depósitos, caso o depositário seja incapaz de fornecer uma amostra quando solicitada, devido à condição dos depósitos. Todas as restrições à disponibilidade ao público dos depósitos das presentes culturas serão irrevogavelmente removidas após a concessão de uma patente que as descreve.

Crescimento de Micróbios de Acordo com o Objetivo da Invenção

[00081] A presente invenção utiliza métodos para o cultivo de microrganismos e produção de metabólitos microbianos e/ou outros subprodutos de crescimento microbiano. A presente invenção utiliza ainda processos de cultivo que são adequados para a cultura de microrganismos e a produção de metabólitos microbianos em uma escala desejada. Esses processos de cultivo incluem, mas sem limitação aos mesmos, fermentação/cultivo submerso, fermentação em estado sólido (FES) e suas combinações.

[00082] Os sistemas de cultura microbiana tipicamente usam fermentação de cultura submersa; no entanto, cultura de superfície e sistemas híbridos também podem ser utilizados. Como aqui empregado, o termo "fermentação" refere-se ao crescimento de células sob condições controladas. O crescimento pode ser aeróbio ou anaeróbio.

[00083] Em uma modalidade de realização, a presente invenção proporciona materiais e métodos para a produção de biomassa (por exemplo, material celular viável), metabólitos extracelulares (por exemplo, pequenas moléculas e proteínas excretadas), nutrientes residuais e/ou componentes intracelulares (por exemplo, enzimas e outras proteínas).

[00084] O recipiente de crescimento de micróbio utilizado de acordo com a presente invenção pode ser qualquer fermentador ou reator de cultura para uso industrial. Em uma modalidade de realização da presente invenção, o recipiente pode ter controles/sensores funcionais ou pode ser ligado a controles/sensores funcionais para medir importantes fatores no processo de cultivo, tais como pH, oxigênio, pressão, temperatura, potência no eixo do agitador, umidade, viscosidade e/ou densidade microbiana e/ou concentração de metabólitos.

[00085] Em outra modalidade de realização da presente invenção, o recipiente pode também ser capaz de controlar o crescimento de microrganismos no interior do recipiente (por exemplo, medição do número de células e fases de crescimento). Alternativamente, uma amostra diária pode ser tomada do recipiente e submetida a contagem por meio de técnicas conhecidas no estado da técnica, tal como técnica de diluição em placas. Diluição em placas é uma técnica simples empregada para estimar o número de bactérias em uma amostra. A técnica também pode proporcionar um índice pelo qual diferentes ambientes ou tratamentos podem ser comparados.

[00086] Em uma modalidade de realização da presente invenção, o método inclui suplementar a cultura com uma fonte de nitrogênio. A fonte de nitrogênio pode ser, por exemplo, nitrato de potássio, nitrato de amônio, sulfato de amônio, fosfato de amônio, amônia, ureia e/ou cloreto de amônio. Essas fontes de nitrogênio podem ser usadas independentemente ou em uma combinação de duas ou mais.

[00087] O método pode proporcionar oxigenação à cultura em crescimento. Uma modalidade de realização utiliza movimento lento de ar para remover ar contendo baixo teor de oxigênio e introduzir ar oxigenado. O ar oxigenado pode ser ar ambiente suplementado diariamente por mecanismos que incluem impulsores de agitação mecânica do líquido e aspersores de ar para fornecer bolhas de gás ao líquido para dissolução de oxigênio no líquido.

[00088] O método pode ainda compreender suplementação do cultivo com uma fonte de carbono. A fonte de carbono é tipicamente um hidrato de carbono, tais como glicose, sacarose, lactose, frutose, trealose, manose, manitol e/ou maltose; ácidos orgânicos tais como ácido acético, ácido fumárico, ácido cítrico, ácido propiônico, ácido málico, ácido malônico e/ou ácido pirúvico; álcoois, tais como etanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, isobutanol e/ou glicerol; gorduras e óleos, tais como óleo de soja, óleo de farelo de arroz, óleo de oliva, óleo de canola, óleo de milho, óleo de sésamo e/ou óleo de linhaça; etc. Essas fontes de carbono podem ser utilizadas independentemente ou em uma combinação de duas ou mais.

[00089] Em uma modalidade de realização da presente invenção, fatores de crescimento e nutrientes vestigiais para microrganismos são incluídos no meio. Isso é particularmente preferido quando o exigem o crescimento de micróbios que são incapazes de produzir todas as vitaminas. Nutrientes inorgânicos, incluindo oligoelementos tais como ferro, zinco, cobre, manganês, molibdênio e/ou cobalto, podem também ser incluídos no meio.

[00090] Em uma modalidade de realização da presente invenção, sais inorgânicos podem também ser incluídos. Sais inorgânicos utilizáveis podem ser di-hidrogenofosfato de potássio, hidrogenofosfato de dipotássio, hidrogenofosfato dissódico, sulfato de magnésio, cloreto de magnésio, sulfato de ferro, cloreto de ferro, sulfato de manganês, cloreto de manganês, sulfato de zinco, cloreto de chumbo, sulfato de cobre, cloreto de cálcio, carbonato de cálcio e/ou carbonato de sódio. Esses sais inorgânicos podem ser usados independentemente ou em uma combinação de dois ou mais.

[00091] Em algumas modalidades de realização da presente invenção, o método para cultivo pode ainda compreender a adição de ácidos e/ou antimicrobianos adicionais ao meio líquido antes e/ou durante o processo de cultivo. Agentes antimicrobianos ou antibióticos são utilizados para proteger a cultura contra contaminação. Além disso, agentes antiespuma podem também ser adicionados para evitar a formação e/ou acumulação de espuma quando gás é produzido durante o cultivo.

[00092] O pH da mistura deve ser adequado para o microrganismo de interesse. Tampões e reguladores de pH, tais como carbonatos e fosfatos, podem ser usados para estabilizar o pH perto de um valor preferido. Quando íons de metal estão presentes em concentrações elevadas, o uso de um agente quelante no meio líquido pode ser necessário.

[00093] O método e equipamento para o cultivo de microrganismos e produção dos subprodutos microbianos podem ser realizados em um processo de batelada, um processo semicontínuo ou um processo contínuo.

[00094] Os micróbios podem ser cultivados em forma planctônica ou como biofilme. No caso de biofilme, o recipiente pode ter em seu interior um substrato sobre o qual os micróbios podem ser cultivados em um estado de biofilme. O sistema pode também ter, por exemplo, a capacidade de aplicar estímulos (tais como tensão de cisalhamento) que estimula e/ou melhora as características de crescimento do biofilme.

[00095] Em uma modalidade de realização da presente invenção, o método para a cultura de microrganismos é realizado a cerca de 5° a cerca de 100°C, de preferência de 15 a 60°C, mais preferencialmente de 25 a 50°C. Em uma modalidade de realização adicional da presente invenção, o cultivo pode ser realizado de forma contínua a uma temperatura constante. Em outra modalidade de realização da presente invenção, o cultivo pode ser submetido a alterações de temperatura.

[00096] Em uma modalidade de realização da presente invenção, o equipamento utilizado no processo e método de cultivo é estéril. O equipamento de cultivo tal como o reator/recipiente pode ser separado, mas ligado a uma unidade de esterilização, por exemplo, uma autoclave. O equipamento de cultivo também pode ter uma unidade de esterilização que esteriliza in situ antes do início da inoculação. O ar pode ser esterilizado por métodos conhecidos no estado da técnica. Por exemplo, o ar ambiente pode passar através de pelo menos um filtro antes de ser introduzido no recipiente. Em outras modalidades de realização da presente invenção, o meio pode ser pasteurizado ou, opcionalmente, sem calor de modo algum adicionado, em que a utilização de baixa atividade de água e baixo pH pode ser explorada para controlar o crescimento bacteriano.

[00097] Em uma modalidade de realização, a presente invenção proporciona ainda um método para a produção de metabólitos microbianos, tais como etanol, ácido láctico, beta-glucano, proteínas, peptídeos, intermediários metabólicos, ácido graxo poli-insaturado e lipídios. O teor de metabólito produzido pelo método pode ser, por exemplo, de pelo menos 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% ou 90%.

[00098] O teor de biomassa do caldo de fermentação pode ser, por exemplo, de 5 g/l a 180 g/l ou mais. Em uma modalidade de realização da presente invenção, o teor de sólidos do caldo é de 10 g/l a 150 g/l.

[00099] O subproduto de crescimento microbiano produzido por microrganismos de interesse pode ser retido nos microrganismos ou segregado para o meio líquido. Em outra modalidade de realização da presente invenção, o método para produzir subproduto de crescimento microbiano pode ainda compreender etapas de concentração e purificação do subproduto de crescimento microbiano de interesse. Em uma modalidade de realização adicional da presente invenção, o meio líquido pode conter compostos que estabilizam a atividade de subproduto de crescimento microbiano.

[000100] Em uma modalidade de realização da presente invenção, os tensoativos são produzidos cultivando uma cepa de micróbio da presente invenção sob condições adequadas para crescimento e produção de tensoativo; e, de forma otimizada, purificando o tensoativo. Enzimas ou outras proteínas também podem ser produzidas cultivando uma cepa de micróbio da presente invenção sob condições adequadas para crescimento e expressão da proteína; e, de forma ideal, purificando a enzima ou outra proteína.

[000101] Em uma modalidade de realização da presente invenção, toda a composição de cultura microbiana é removida após a conclusão do cultivo (por exemplo, após alcançar uma densidade celular desejada, ou a densidade de um metabólito especificado no caldo). Nesse procedimento de batelada, uma batelada inteiramente nova é iniciada após a colheita da primeira batelada.

[000102] Em outra modalidade de realização da presente invenção, apenas uma parte do produto de fermentação é removida a qualquer momento. Nesta modalidade de realização da presente invenção, biomassa com micróbios viáveis permanece no recipiente como um inoculante para uma nova batelada de cultura. A composição que é removida pode ser um caldo livre de células ou que contém células. Dessa forma, é criado um sistema quase contínuo.

[000103] Com vantagem, o método não requer equipamento complicado ou alto consumo de energia. Os microrganismos de interesse podem ser cultivados em pequena ou grande escala no local e utilizados, mesmo sendo ainda misturado com seu meio. Similarmente, os metabólitos microbianos também podem ser produzidos em grandes quantidades no local da necessidade.

[000104] Vantajosamente, os produtos à base de micróbios podem ser produzidos em locais remotos. Em uma modalidade de realização da presente invenção, os produtos à base de micróbios podem ser usados para nutrição humana e/ou prevenção de doenças e/ou tratamento. As unidades de crescimento de micróbios podem operar fora da grade, utilizando, por exemplo, energia solar, eólica e/ou hidrelétrica.

Composições à Base de Micróbios

[000105] A presente invenção proporciona composições para a redução da viscosidade do óleo. A composição pode ser utilizada para converter óleo pesado em óleo leve. A composição pode ainda ser usada para melhorar a recuperação de óleo, incluindo recuperação de petróleo a partir de areias betuminosas. Além disso, a composição pode ser utilizada para melhorar o transporte de petróleo, permitindo transporte por oleodutos em vez de tanques de armazenamento e de transporte.

[000106] Em certas modalidades de realização, a composição à base de micróbios da presente invenção compreende microrganismos e/ou seus subprodutos. Em uma modalidade de realização da presente invenção, os micróbios usados nos métodos da presente invenção são bactérias ou leveduras produtoras de biotensoativo, ou uma combinação das mesmas. Em uma modalidade de realização da presente invenção, o micróbio pode ser uma ou mais cepas de Bacillus subtilis. Em outra modalidade de realização da presente invenção, a composição à base de micróbios compreende levedura Starmerella bombicola cultivada. Em ainda outra modalidade de realização da presente invenção, a composição compreende levedura Pseudozyma aphidis cultivada.

[000107] Em modalidades de realização preferidas da presente invenção, os microrganismos são levedura Pichia, tais como, por exemplo, Pichia anomala (Wickerhamomyces anomalus), Pichia sydowiorum, Pichia guilliermondii e Pichia lyndferdii. Mais preferencialmente, Pichia anomala e/ou Pichia guilliermondii é usada na composição à base de micróbios.

[000108] Em algumas modalidades de realização da presente invenção, os micróbios usados de acordo com a presente invenção são "superprodutores de tensoativo". Por exemplo, a cepa pode produzir pelo menos 0,1-10 g/L, por exemplo, 0,5-1 g/L, de subprodutos tensoativos. Por exemplo, os micróbios podem produzir pelo menos 10%, 25%, 50%, 100%, duas vezes, 5 vezes, 7,5 vezes, 10 vezes, 12 vezes, 15 vezes ou mais em comparação com outras cepas microbianas de recuperação de óleo.

[000109] A composição à base de micróbios pode compreender o caldo de fermentação que contém uma cultura viva e/ou os metabólitos microbianos produzidos pelo microrganismo e/ou quaisquer nutrientes residuais. O produto de fermentação pode ser usado diretamente sem extração ou purificação. Se se desejar, a extração e a purificação podem ser facilmente obtidas utilizando métodos ou técnicas convencionais de extração e/ou purificação descritos na literatura.

[000110] De modo vantajoso, de acordo com a presente invenção, a composição à base de micróbios pode compreender caldo em que os micróbios foram cultivados. O produto pode ser, por exemplo, pelo menos, em peso, 1%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75% ou 100% de caldo. A quantidade de biomassa no produto, em peso, pode situar-se, por exemplo, em qualquer lugar de 0% a 100%, inclusive, de todas as percentagens entre os componentes.

[000111] O teor de biomassa do caldo de fermentação pode ser, por exemplo, de 5 g/l a 180 g/l ou mais. Em uma modalidade de realização da presente invenção, o teor de sólidos do caldo de cultura é de 10 g/l a 150 g/l.

[000112] Componentes adicionais podem ser adicionados à composição à base de micróbios, por exemplo, agentes de tamponamento, veículos, outras composições à base de micróbios produzidas na mesma unidade ou em unidade diferente, modificadores de viscosidade, conservantes, nutrientes para o crescimento dos micróbios, agentes de rastreamento, biocida, outros micróbios, tensoativos, emulsificantes, lubrificantes, agentes de controle da solubilidade, agentes de ajuste do pH, estabilizantes e agentes de resistência à luz ultravioleta.

[000113] Em uma modalidade de realização da presente invenção, a composição pode ainda compreender agentes de tamponamento, incluindo ácidos orgânicos e aminoácidos ou seus sais para estabilizar o pH perto de um valor preferido. Tampões adequados incluem, mas sem limitação aos mesmos, citrato, gluconato, tartarato, malato, acetato, lactato, oxalato, aspartato, malonato, gluco-heptonato, piruvato, galactarato, glucarato, tartronato, glutamato, glicina, lisina, glutamina, metionina, cisteína, arginina e suas misturas. Ácidos fosfórico e fosforoso ou seus sais também podem ser usados. Tampões sintéticos são adequados para serem utilizados, mas é preferível usar tampões naturais tais como ácidos orgânicos e aminoácidos ou seus sais.

[000114] Em outra modalidade de realização da presente invenção, os agentes de ajuste de pH incluem hidróxido de potássio, hidróxido de amônio, carbonato ou bicarbonato de potássio, ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico e misturas destes. O pH da composição à base de micróbios deve ser adequado para o microrganismo de interesse. Em uma modalidade de realização preferida da presente invenção, o pH da composição à base de micróbios varia de 7,0-7,5.

[000115] Em uma modalidade de realização da presente invenção, componentes adicionais tal como uma preparação aquosa de um sal tal como ácido poliprótico, tais como bicarbonato ou carbonato de sódio, sulfato de sódio, fosfato de sódio ou bifosfato de sódio, podem ser incluídos na composição à base de micróbios.

[000116] Opcionalmente, o produto pode ser armazenado antes de sua utilização. O tempo de armazenagem é de preferência curto. Assim, o tempo de armazenamento pode ser inferior a 60 dias, 45 dias, 30 dias, 20 dias, 15 dias, 10 dias, 7 dias, 5 dias, 3 dias, 2 dias, 1 dia ou 12 horas. Em uma modalidade de realização preferida da presente invenção, se células vivas estão presentes no produto, o produto é armazenado a uma temperatura baixa tal como, por exemplo, menos de 20°C, 15°C, 10°C, ou de 5°C. Por outro lado, uma composição de biotensoativo pode normalmente ser armazenada a temperaturas ambientes.

[000117] Em certas modalidades de realização, as composições da presente invenção apresentam vantagens em relação, por exemplo, a biotensoativos sozinhos, incluindo um ou mais do seguinte: altas concentrações de manoproteína como parte da superfície externa da parede das células de uma levedura; a presença de beta-glucano na parede celular da levedura; a presença de soforolipídios na cultura; e a presença de solventes e outros metabólitos (por exemplo, ácido láctico, etanol etc.).

[000118] Sistemas conhecidos no estado da técnica podem ser usadas para cultivar os microrganismos para uso na presente invenção, tais como sistemas de fermentação de cultura submersa, sistemas de cultura de superfície e sistemas híbridos. Como aqui utilizado, o termo "fermentação" refere-se ao crescimento de células sob condições controladas. O crescimento pode ser aeróbio ou anaeróbio.

[000119] O produto de fermentação pode ser usado diretamente sem extração ou purificação. Se se desejar, a extração e a purificação podem ser facilmente obtidas utilizando métodos ou técnicas convencionais de extração conhecidos daqueles versados na técnica.

[000120] O método e equipamento para o cultivo de microrganismos e produção dos subprodutos microbianos podem ser realizados em um processo descontínuo, um processo semicontínuo ou um processo contínuo.

[000121] Os microrganismos no produto à base de micróbios podem estar em uma forma ativa ou inativa. Os produtos à base de micróbios podem ser utilizados sem estabilização, conservação e armazenamento adicionais. De forma vantajosa, o uso direto desses produtos à base de micróbios preserva uma alta viabilidade dos microrganismos, reduz a possibilidade de contaminação por agentes externos e microrganismos indesejáveis, e mantém a atividade dos subprodutos de crescimento microbiano.

[000122] Os micróbios e/ou o caldo resultantes do crescimento microbiano podem ser removidos do recipiente de crescimento no qual ocorre o cultivo e transferidos por meio de, por exemplo, tubulação para uso imediato.

[000123] Em uma modalidade de realização da presente invenção, a composição à base de micróbios compreende uma cultura que foi envelhecida durante 24 horas ou mais. Cultura envelhecida é cultura que foi deixada em repouso por um período de tempo após ter ocorrido crescimento inicial e produção de metabólitos.

[000124] Em outras modalidades de realização da presente invenção, a composição (micróbios, caldo ou micróbios e caldo) pode ser colocada em recipientes de tamanho apropriado, levando em consideração, por exemplo, a utilização a que se destina, o método contemplado de aplicação, o tamanho do tanque de fermentação e qualquer modalidade de transporte da unidade de crescimento dos micróbios para o local de uso. Assim, os recipientes em que a composição à base de micróbios está colocada podem ser, por exemplo, de 3,78 L a 3.785 L ( 1 galão a 1,000 galões) ou mais. Em certas modalidades de realização da presente invenção os recipientes são de 7,57 L, 18,9 L, 94,6 L ( 2 galões, 5 galões, 25 galões) ou mais.

[000125] Após a colheita da composição à base de micróbios dos recipientes de crescimento, outros componentes podem ser adicionados à medida que o produto colhido é colocado em recipientes e/ou canalizado (ou transportado de outra forma para utilização). Os aditivos podem ser, por exemplo, tampões, veículos, outras composições à base de micróbios produzidas na mesma unidade ou unidade diferente, modificadores de viscosidade, conservantes, nutrientes para o crescimento de micróbios, agentes de rastreio, pesticidas e outros ingredientes específicos para um uso pretendido.

Produção Local de Produtos à Base de Micróbios

[000126] Em modalidades de realização preferidas da presente invenção, uma unidade de crescimento de micróbios produz microrganismos frescos de alta densidade e/ou subprodutos de interesse de crescimento microbiano em uma escala desejada. A unidade de crescimento de micróbios pode estar localizada em ou perto do local de aplicação. A unidade produz composições à base de micróbios de alta densidade em cultura de batelada, cultura semicontínua ou cultura contínua.

[000127] As unidades de crescimento de micróbios distribuídas da presente invenção podem ser localizadas no local em que o produto à base de micróbios será usado (por exemplo, uma mina) ou próximo do local de utilização. Por exemplo, a unidade de crescimento de micróbios pode estar a menos de 482,8 Km (300 milhas); 402,3 Km (250 milhas); 321,9 Km (200 milhas); 241,4 Km (150 milhas); 160,9 Km (100 milhas); 120,7 Km (75 milhas); 80,5 Km (50 milhas); 40,2 Km (25 milhas); 24,1 Km (15 milhas); 16,1 Km (10 milhas); 8,1 Km (5 milhas); 4,8 (3 milhas); ou 1,6 (1 milha) do local de utilização.

[000128] Uma vez que o produto à base de micróbios é gerado localmente, sem recorrer aos processos de estabilização, conservação, armazenamento e transporte de microrganismos da produção microbiana convencional, pode ser gerada uma densidade muito mais elevada de micróbios vivos em um estado vegetativo ou de propágulos, o que exige desse modo um volume menor do produto à base de micróbios para uso na aplicação no local ou permite aplicações microbianas de densidade muito maior quando necessário para alcançar a eficácia desejada. Isso permite um biorreator em escala reduzida (por exemplo, tanque de fermentação menor, fontes menores de material de partida, nutrientes, agentes de controle do pH e agentes desespumantes) sem nenhuma razão para estabilizar as células ou separá-los de seu caldo de cultura, o que torna o sistema eficiente e facilita a transportabilidade do produto.

[000129] Geração local do produto à base de micróbios também facilita a inserção do caldo de crescimento no produto. O caldo pode conter agentes produzidos durante a fermentação que são particularmente bastante adequados para uso local.

[000130] Culturas robustas de alta densidade de micróbios produzidas localmente são mais eficazes no campo do que aquelas que foram submetidas a estabilização vegetativa de células ou assentadas por algum tempo na cadeia de fornecimento. Os produtos à base de micróbios da presente invenção são particularmente vantajosos em comparação com produtos tradicionais em que as células foram separadas de metabólitos e nutrientes presentes no meio de crescimento por fermentação. Tempos de transporte reduzidos permitem a produção e entrega de lotes frescos de micróbios e/ou seus metabólitos no tempo e volume conforme exigido pela demanda local.

[000131] As unidades de crescimento de micróbio da presente invenção produzem composições frescas à base de micróbios, compreendendo os próprios micróbios metabólitos microbianos e/ou outros componentes do caldo em que os micróbios são cultivados. Se desejado, as composições podem ter uma alta densidade de células vegetativas ou uma mistura de células vegetativas, esporos reprodutivos, conídios e/ou micélios.

[000132] Vantajosamente, as composições podem ser adaptadas para uso em um local especificado. Em uma modalidade de realização da presente invenção, a unidade de crescimento de micróbios está localizada em ou perto de um local onde os produtos à base de micróbios serão usados.

[000133] Vantajosamente, essas unidades de crescimento de micróbios proporcionam uma solução para o problema atual de depender de produtores em escala industrial muito distantes cuja qualidade do produto sofre devido a atrasos de processamento a montante, gargalos da cadeia de fornecimento, armazenamento inadequado e outras contingências que inibem a entrega e aplicação oportunas de, por exemplo, um produto viável de alta contagem de células e o caldo e metabólitos associados no qual as células são originalmente cultivadas.

[000134] De um modo vantajoso, em modalidades de realização preferidas, os sistemas da presente invenção utilizam o poder de microrganismos locais que ocorrem naturalmente e seus subprodutos metabólicos em melhorar a produção de petróleo. As unidades de crescimento de micróbios proporcionam versatilidade de produção pela capacidade de adaptarem os produtos à base de micróbios para melhorar sinergias com geografias de destino.

[000135] O tempo de cultura para os recipientes individuais pode ser, por exemplo, de 1 a 7 dias ou mais. O produto de cultivo pode ser colhido em qualquer um de uma série de maneiras diferentes.

[000136] A produção local e entrega dentro de, por exemplo, 24 horas de fermentação resulta em composições puras de elevada densidade celular e substancialmente menores custos de transporte. Dadas as perspectivas de rápido avanço no desenvolvimento de inoculantes microbianos mais eficazes e poderosos, os consumidores se beneficiarão grandemente dessa capacidade de entregar rapidamente produtos à base de micróbios.

[000137] Micróbios locais podem ser identificados com base na, por exemplo, tolerância ao sal e capacidade de crescer a temperaturas elevadas.

[000138] Em uma modalidade de realização, a composição de acordo com a presente invenção é obtida por meio de processos de cultivo que variam de pequenas (por exemplo, ambiente de laboratório) a grandes (por exemplo, ambiente industrial) escalas. Esses processos de cultivo incluem, mas sem limitação aos mesmos, cultivo/fermentação submersa, fermentação em estado sólido (FES) e suas combinações.

[000139] Vantajosamente, os produtos à base de micróbios podem ser produzidos em locais remotos. As unidades de crescimento de micróbios podem operar fora da grade utilizando, por exemplo, energia solar, eólica e/ou hidrelétrica.

Métodos de Recuperação Melhorada de Petróleo

[000140] Em uma modalidade de realização a presente invenção proporciona um método para reduzir a viscosidade de óleo bruto pesado, compreendendo contatar a composição à base de micróbios com o óleo. O método pode ser usado para converter o óleo pesado em óleo leve. O método inclui opcionalmente aplicar nutrientes e/ou outros agentes juntamente com a composição à base de micróbios. O método pode ser realizado in situ aplicando a composição e nutrientes opcionais e/ou outros agentes diretamente em um reservatório de óleo.

[000141] A presente invenção pode ser aplicada durante todas as fases da cadeia de operações, incluindo operações de exploração e produção (E & P) (por exemplo, perfuração de poços em terra e no mar, linhas de fluxo e tanques), midstream (por exemplo, oleodutos, petroleiros, transporte, tanques de armazenamento) e em refinarias (por exemplo, trocadores de calor, fornos, torres de destilação, coqueadores, hidrocraqueadores).

[000142] De um modo vantajoso, como mostrado na Figura 2, a presente invenção pode aumentar o grau API de óleos brutos, óleos brutos pesados, areias asfálticas e coques de petróleo, bem como reduzir ou eliminar a necessidade de e os custos associados a injeção de vapor e outros métodos térmicos, químicos e mecânicos de extração de óleo pesado. Ainda reduzida ou eliminada é a necessidade de diluentes {por exemplo, óleo bruto leve ou refinado) e camisas de água para ajudar a deslocar óleo bruto pesado por oleodutos. Ainda , com a redução da viscosidade do óleo pesado, o transporte de petróleo é menos complicado ou dispendioso, na medida em que a necessidade de caminhões-tanque e tanques de armazenagem é reduzida e o uso de transporte por oleodutos torna-se mais viável.

[000143] Em uma modalidade de realização, a presente invenção proporciona um método para melhorar a recuperação de óleo mediante aplicação da composição à base de micróbios em um local de recuperação de óleo que contém óleo pesado. O local de recuperação de óleo pode compreender areias betuminosas. O método inclui opcionalmente adicionar nutrientes e/ou outros agentes ao local.

[000144] O método pode também compreender aplicar os micróbios com um ou mais compostos alcalinos.

[000145] Os compostos alcalinos podem ser selecionados de, por exemplo, hidróxido de sódio, carbonato de sódio, hidrogenocarbonato de sódio, silicato de sódio, orto-silicato de sódio e suas combinações.

[000146] Em algumas modalidades de realização da presente invenção, o método pode também compreender aplicar a composição à base de micróbios com um ou mais compostos poliméricos. Os compostos poliméricos podem ser selecionados de, por exemplo, hidrogéis, ácido acrílico, acrilamida, poliacrilamida, poliacrilamida hidrolisada (HPAM), polissacarídeos, goma xantana, goma guar e polímeros de celulose.

[000147] Em algumas modalidades de realização da presente invenção, o método pode também compreender aplicar a composição à base de micróbios com um ou mais agentes tensoativos. Os tensoativos podem ser, por exemplo, aniônicos, catiônicos ou zwiteriônicos.

[000148] Em uma modalidade de realização da presente invenção, o método compreende ainda a etapa de submeter o óleo pesado a cavitação, quer imediatamente antes, simultaneamente e/ou em algum momento depois de a presente composição à base de micróbios ter sido aplicada no óleo pesado. A cavitação pode ser efetuada utilizando máquinas conhecidas no estado da técnica, por exemplo, métodos de cavitação hidrodinâmica ou ultrassônica.

[000149] Como aqui utilizado, o termo "cavitação" no contexto de tratamento de petróleo pesado significa a formação, o crescimento e o colapso ou implosão de bolhas cheias de gás ou vapor em líquidos. Cavitação requer a presença de microcavidades ou microbolhas pequenas e transitórias de vapor ou gás, que crescem e em seguida implodem ou colapsam. Durante a cavitação de óleo pesado, uma parte do líquido que compreende o óleo pesado está na forma de um gás, que é disperso como bolhas na porção líquida. O processo desestrutura eficazmente o arranjo molecular de hidrocarbonetos pesados em óleo (por exemplo, asfaltenos, que podem formar agregados altamente associativos e coesivos), reduzindo assim sua viscosidade.

[000150] Na cavitação hidrodinâmica, o líquido que compreende o óleo pesado é passado através de uma zona de restrição ou cavitação, tais como, por exemplo, um capilar ou bico, para aumentar a velocidade da mistura. A porção gasosa pode estar presente antes da passagem do líquido que compreende o óleo pesado através da zona de cavitação, e/ou essa porção gasosa pode ser produzida como resultado da queda de pressão que resulta da passagem do líquido que compreende o óleo pesado através da zona de cavitação.

[000151] Na cavitação ultrassônica, ondas sonoras são propagadas para dentro do líquido, resultando em ciclos alternados de alta e de baixa pressão. Durante o ciclo de baixa pressão, ondas ultrassônicas de alta intensidade criam pequenas bolhas de vácuo ou espaços vazios no líquido. Quando as bolhas atingem um volume em que elas não podem mais absorver energia, elas colapsam violentamente durante um ciclo de alta pressão.

[000152] A etapa de cavitação de acordo com os presentes métodos pode ser aplicada a óleo bruto pesado em qualquer ponto durante a cadeia de operação de recuperação e transporte de petróleo, a fim de prevenir ou reduzir a sedimentação de hidrocarbonetos pesados nos fluidos brutos, por exemplo, após a recuperação de um poço e antes de serem colocados em um tanque de coleta; durante armazenamento; após armazenamento em um tanque de coleta e antes de serem transportados em um petroleiro; durante transporte; antes do processo de refinação etc. Máquinas de cavitação podem ser ligadas a um tanque de armazenamento, caminhão-tanque, sistema de bombas, oleoduto, tubulação e/ou qualquer outro equipamento utilizado para transporte, transmissão e/ou armazenamento de óleo bruto.

[000153] Vantajosamente, os métodos podem aumentar a quantidade de produtos do petróleo melhorados, utilizáveis e valiosos que podem ser produzidos a partir de óleos pesados, por exemplo, ao diminuir a BTU do óleo pesado antes da refinação. Em outras palavras, uma vez que o óleo tenha sido tratado antes da refinação, produtos mais úteis, tais como óleos combustíveis, querosene e óleo diesel, e menos coque de petróleo, por exemplo, podem ser produzidos usando processos de refino menos complexos do que se o óleo fosse deixado sem tratamento e altamente viscoso. Além disso, em modalidades de realização preferidas, a presente invenção pode ser usada sem aumentar o NAT do óleo.

[000154] Em uma modalidade de realização da presente invenção, são proporcionados métodos para a recuperação de óleo de areias betuminosas. Areias petrolíferas, areias asfálticas ou areias betuminosas são um tipo de depósito de petróleo que compreende areias soltas ou arenito parcialmente consolidado. Elas podem conter uma mistura de areia, argila e água, e são tipicamente saturadas com óleo denso altamente viscoso conhecido como betume (ou alcatrão). Para recuperar óleo de areias petrolíferas, a composição à base de micróbios pode ser aplicado nas areias petrolíferas, aumentando a umectabilidade das areias e permitindo a separação do óleo das areias. Opcionalmente, trocadores de calor ou outra fonte de calor podem ser usados para aquecer o processo.

[000155] De acordo com esse método, as areias e outras partículas sólidas presentes na mistura depositarão no fundo da mistura, e o óleo e outros líquidos da composição podem ser canalizados para, por exemplo, um tanque de armazenamento, onde podem ser ainda separados uns dos outros. Em uma modalidade de realização da presente invenção, as areias petrolíferas recebem tratamento de cavitação. Em outra modalidade de realização da presente invenção, o óleo que foi separado das areias petrolíferas é submetido a tratamento de cavitação.

[000156] Em uma modalidade de realização da presente invenção, a viscosidade do óleo recuperado das areias petrolíferas pode ser reduzida de acordo com os métodos da presente invenção, isto é, aplicando ao óleo as presentes composições à base de micróbios, opcionalmente seguido de submissão do óleo a cavitação.

[000157] Em uma modalidade de realização, a presente invenção proporciona métodos de produção de um biotensoativo mediante cultura de uma cepa de micróbio da presente invenção sob condições adequadas para crescimento e produção de tensoativo; e purificação do tensoativo.

[000158] Biotensoativos microbianos são produzidos por uma variedade de microrganismos tais como bactérias, fungos e leveduras. Microrganismos produtores de biotensoativo exemplares incluem espécies Pseudomonas (P. aeruginosa, P. putida, P. florescens, P. fragi, P. syringae); Pseudozyma (P. aphidis), Flavobacterium spp.; Pichia spp. (P. anomala, P. lynferdii, P. guilliermondii, P. sydowiorum), Bacillus spp. (B. subtilis, B. amyloliquefaciens, B. pumillus, B. cereus, B. licheniformis); Wickerhamomyces spp. (W. anomalus), Starmerella spp. (S. bombicola), Candida spp. (C. albicans, C. rugosa, C. tropicalis, C. lipolytica, C. torulopsis); Rhodococcus spp.; Arthrobacter spp.; Campylobacter spp.; Cornybacterium spp. e assim por diante. Os biotensoativos podem ser obtidos por processos de fermentação conhecidos no estado da técnica.

[000159] Biotensoativos microbianos eficazes e seguros reduzem as tensões superficiais e interfaciais entre as moléculas de líquidos, sólidos e gases. Como aqui discutido, essa atividade pode ser altamente vantajosa no contexto de recuperação de óleo.

[000160] Biotensoativos são biodegradáveis e podem ser facilmente produzidos de forma barata usando organismos selecionados sobre substratos renováveis. A maioria dos organismos produtores de biotensoativo produzem biotensoativos em resposta à presença de uma fonte de hidrocarbonetos (por exemplo, óleos, açúcar, glicerol etc.) no meio de crescimento. Outros componentes do meio tal como concentração de ferro podem também afetar significativamente a produção de biotensoativo.

[000161] Biotensoativos de acordo com a presente invenção incluem, por exemplo, glicolipídios de baixo peso molecular (GLs), lipopeptídeos (LPs), flavolipídios (FLs), fosfolipídios e polímeros de alto peso molecular, tais como lipoproteínas, complexos lipopolissacarídeo- proteína e complexos polissacarídeo-proteína-ácido graxo.

[000162] Em uma modalidade de realização da presente invenção, o biotensoativo microbiano é um glicolipídio tais como um ramnolipídio, soforolipídios (SLP), trealose lipídio ou manosileritritol lipídio (MEL).

[000163] Em uma modalidade de realização da presente invenção, o biotensoativo microbiano é surfactina.

[000164] Em uma modalidade de realização, a presente invenção proporciona métodos para melhorar o transporte de óleo bruto pesado, compreendendo contatar o óleo com a composição à base de micróbios e nutrientes opcionais e/ou outros agentes. Uma vez reduzida a viscosidade do óleo pesado, óleos pesados podem ser facilmente transportados por oleoduto em vez de exigir o transporte em tanques de armazenamento por caminhões.

Outras Definições

[000165] O termo de transição "compreendendo", que é sinónimo de "incluindo" ou "contendo", é inclusivo ou aberto e não exclui elementos ou etapas de método adicionais não enumerados. Por contraste, a expressão de transição "consistindo de” exclui qualquer elemento, etapa ou ingrediente não especificado na reivindicação. A expressão de transição "consistindo essencialmente de” limita o escopo de uma reivindicação aos materiais ou etapas especificados "e aqueles que não afetam materialmente a(s) característica(s) básica(s) e nova(s)" da invenção reivindicada.

[000166] A menos que especificamente indicado ou evidente a partir do contexto, como aqui empregado, o termo "ou" é entendido como sendo inclusivo. A menos que especificamente indicado ou evidente a partir do contexto, como aqui usados, os termos "um", "uma" e "o", "a" são entendidos ser singular ou plural.

[000167] A menos que especificamente indicado ou evidente a partir do contexto, como aqui usado, o termo "cerca de" é entendido como dentro de um intervalo de tolerância normal no estado da técnica, por exemplo, dentro de dois desvios padrões da média. "Cerca de" pode ser entendido como dentro de 10%; 9%; 8%; 7%; 6%; 5%; 4%; 3%; 2%; 1%; 0,5%; 0,1%; 0,05% ou 0,01% do valor declarado. A menos que evidente de outro modo a partir do contexto, todos os valores numéricos aqui proporcionados são modificados pelo termo cerca de.

[000168] A enumeração de uma listagem de grupos químicos em qualquer definição de uma variável neste texto inclui definições dessa variável como qualquer grupo isolado ou combinação de grupos listados. A enumeração de uma modalidade de realização para uma variável ou aspecto neste texto inclui essa modalidade de realização como qualquer modalidade de realização da presente invenção isolada ou em combinação com quaisquer outras modalidades de realização ou partes das mesmas.

[000169] Quaisquer composições ou métodos aqui proporcionados podem ser combinados com uma ou mais de qualquer das outras composições e métodos aqui fornecidos.

[000170] Outras características e vantagens da invenção serão evidentes a partir da descrição seguinte de suas modalidades de realização preferidas e das reivindicações. Todas as referências aqui citadas são aqui incorporadas como referência.

EXEMPLOS

[000171] Uma maior compreensão da presente invenção e de suas muitas vantagens pode ser obtida a partir dos exemplos seguintes, dados a título de ilustração. Os exemplos seguintes são ilustrativos de alguns dos métodos, aplicações, modalidades de realização e variantes da presente invenção. Eles não devem, naturalmente, ser considerados limitativos da invenção. Numerosas variações e modificações podem ser feitas no que diz respeito à invenção.

EXEMPLO 1 - PRODUÇÃO DE BACILLUS SUBTILIS

[000172] Fermentação de Bacillus subtilis var. locuses pode ser realizada em um reator de 500 L com 350 L de um meio nutriente que contém: Glicose 18 g/L Melaço em pó 2 g/L Sacarose 1 g/L KH2PO4 0,5 g/L Na2HPO47H2O 2,1 g/L KCl 0,1 g/L MgSO4 0,5 g/L CaCl2 0,05 g/L Ureia 2,5 g/L NH4Cl 1,24 g/L Extrato de levedura 2 g/L Peptona de milho 0,5 g/L Oligoelementos TekNova 1 mL

[000173] A cultura pode ser realizada a 40°C, com a estabilização do pH de 6,8-7,0 e estabilização do DO em 16,8% (a concentração de oxigênio do ar é tomada como 100%) com uma pressão no espaço vazio em torno de 75,8 kPa. A duração do cultivo é de 24-32 horas. A concentração final da cultura bacteriana não é inferior a 1 x 109 UFC/ml. A concentração final de surfactina situa-se entre 0,5 e 3 g/L.

[000174] A quantidade de cultura produzida por um único ciclo de fermentação permite a produção de mais de 2.000 barris de formulação final de tratamento contendo 106 UFC dessa cepa de Bacillus.

EXEMPLO 2 - FERMENTAÇÃO DE LEVEDURA WICKERHAMOMYCES E/OU PICHIA PARA A PRODUÇÃO DE SOFOROLIPÍDIOS EM UM REATOR DE 450 L

[000175] É usado um reator móvel de fluxo ascendente operado por PLC com filtração de água, unidade de controle de temperatura e soprador de ar para areação suficiente. O processo pode ser realizado como processo de cultivo descontínuo. O reator tem um volume de trabalho de 400 L quando da cultura de Pichia (por exemplo, Pichia anomala) para a produção de SLP.

[000176] Em modalidades de realização preferidas da presente invenção, os nutrientes para a produção de SLP são glicose, ureia, extrato de levedura, óleo de canola, sulfato de magnésio e fosfato de potássio.

[000177] Inoculação desse reator requer até 5% de cultura-semente líquida do volume de trabalho. A duração do ciclo de cultivo é de 7 dias, a uma temperatura de 25°C e pH de 3,5, com amostragem realizada duas vezes por dia.

[000178] A concentração final de SLP é de aproximadamente 20-25% do volume de trabalho, nesse caso, maior do que 90 L de formas do produto.

EXEMPLO 3 - FERMENTAÇÃO DE LEVEDURA PICHIA PARA A PRODUÇÃO DE PROTEÍNA POR CÉLULAS E CÉLULAS ISOLADAS EM REATOR DE 900 L

[000179] É usado um reator portátil dividido em dois tanques operados por um fluxo ascendente central para ajudar a misturar os dois reservatórios ao mesmo tempo. O reator tem um volume de trabalho de 600 L quando do cultivo de levedura Pichia (por exemplo, Pichia anomala) para a produção de células.

[000180] Em uma modalidade de realização preferida da presente invenção, os nutrientes para a produção de células são glicose ou açúcar de confeiteiro, ureia, extrato de levedura, sulfato de magnésio e fosfato de potássio.

[000181] O reator é inoculado com 2% de cultura-semente. A fermentação continua durante 48-72 horas sem estabilização do pH e uma temperatura de 26 a 32°C.

[000182] A concentração final de células será de 100 g de peso úmido por litro. A concentração de biomassa úmida pode chegar a 90 quilos por ciclo com concentração de proteína de até 45 quilos.

EXEMPLO 4 - FERMENTAÇÃO DE LEVEDURA PICHIA PARA A PRODUÇÃO DE PROTEÍNA POR CÉLULAS E CÉLULAS ISOLADAS EM REATOR DE 2.000 L

[000183] É usado um reator portátil dividido em dois tanques quadrados acompanhados com dois loops para troca de massa entre eles. O reator tem um volume de trabalho de 2.000 L quando da cultura de levedura Pichia (por exemplo, Pichia anomala) para a produção de células.

[000184] Em uma modalidade de realização preferida da presente invenção, os nutrientes para a produção de células são glicose ou açúcar de confeiteiro, ureia, extrato de levedura, sulfato de magnésio e fosfato de potássio.

[000185] O reator é inoculado com 2% de cultura-semente. A fermentação continua durante 48-72 horas sem estabilização do pH e uma temperatura de 26 a 32°C.

[000186] A concentração final de células será de 100 g de peso úmido por litro. A concentração de biomassa úmida pode atingir até 200 quilos por ciclo com concentração de proteína de até 100 quilos.

EXEMPLO 5 - FERMENTAÇÃO DE STARMERELLA BOMBICOLA PARA A PRODUÇÃO DE BIOTENSOATIVO EM REATOR PORTÁTIL DE 14 L

[000187] Este reator é um vaso de vidro encamisado autoclavável com aspersor de ar e impulsor. Ele está equipado com oxigênio dissolvido, pH, temperatura e sonda de espuma; tem uma estação de controle integrada com uma interface de tela sensível ao toque colorida, bombas embutidas, controladores de fluxo de gás e controladores de espuma/nível de pH/DO.

[000188] O volume de trabalho do reator é de 10 litros.

[000189] O meio de nutrientes contém glicose, extrato de levedura, ureia e óleo vegetal. O inóculo pode ser uma cultura de Starmerella bombicola com 1 a 2 dias de idade sob cerca de 5-10% do volume total da cultura. A duração da cultura e coleta do produto pronto continuam por 5-14 dias. A produção final de soforolipídios pode atingir 1-2 kg por ciclo.

EXEMPLO 6 - FERMENTAÇÃO DE STARMERELLA BOMBICOLA PARA A PRODUÇÃO DE BIOTENSOATIVO EM UM REATOR COM VOLUME DE TRABALHO DE 2.100 L

[000190] É usado um reator de aço inoxidável totalmente fechado operado por PLC, com filtração de água, unidade de controle de temperatura e um impulsor. O reator tem um volume de trabalho de 2.100 L quando do cultivo de S. bombicola para a produção de SLP.

[000191] Em modalidades de realização preferidas da presente invenção, o meio de nutrientes para a produção de SLP compreende glicose, ureia, extrato de levedura e óleo de canola.

[000192] O reator é inoculado com 10 litros de cultura líquida produzida separadamente em pequenos reatores. A duração do ciclo de cultivo para a produção de SLP é de 5 dias a 25°C e o pH inicial é de 5,5. O pH é então diminuído para 3,5 durante o processo de fermentação.

[000193] Cada ciclo de fermentação produz cerca 70-75 litros de SLP, com uma concentração de SLP de 300-400 g/L de produto final.

EXEMPLO 7 - FERMENTAÇÃO DE STARMERELLA BOMBICOLA PARA A PRODUÇÃO DE BIOTENSOATIVO EM REATORES DE 100 L, 110 L E 500 L

[000194] O fermentador é um vaso de aço inoxidável encamisado autoclavável com um aspersor de ar e um impulsor. Ele é equipado com oxigênio dissolvido, pH, temperatura e sonda de espuma; tem uma estação de controle integrada com uma interface de tela sensível ao toque colorida, bombas embutidas, controladores de fluxo de gás e controladores de espuma/nível de pH/DO. O volume de trabalho do reator de 500 L é de 350 litros. O volume de trabalho do reator de 110 L é de 90 L. O volume de trabalho do reator de 100 L é de 60 L.

[000195] O meio nutriente continha glicose, extrato de levedura, ureia e óleo vegetal. O inóculo foi cultura de Starmerella bombicola com 1-2 dias de idade preparada usando um fermentador de 100 L (5-10% v/v de inóculo). A duração da cultura e coleta do produto pronto continuaram durante 5-14 dias a 25-30°C e pH de 3,5. A camada final de soforolipídios pode atingir 40% do volume de trabalho por ciclo. A camada de SLP contém 300 a 500 g/L de SLP.

EXEMPLO 8 - FERMENTAÇÃO DE PSEUDOZYMA APHIDIS PARA A PRODUÇÃO DE MANOSILERITRITOL LIPÍDIO (MEL) EM REATOR PORTÁTIL DISTRIBUÍVEL DE 14 L.

[000196] Este é um recipiente de vidro com camisa autoclavável com vapor com aspersor de ar e impulsor de Rushton. O reator é equipado com DO, pH, temperatura e sonda de espuma. Ele tem uma estação de controle integrada com uma interface de tela sensível ao toque colorida, bombas embutidas, controladores de fluxo de gás e controladores de espuma/nível de pH/DO. O volume de trabalho do reator é de 10 litros.

[000197] Composição do meio nutriente: nitrato de sódio, fosfato de potássio, sulfato de magnésio, extrato de levedura e óleo vegetal. O inóculo pode ser uma cultura de Pseudozyma aphidis com idade de 1 a 2 dias, a cerca de 5-10% do volume total da cultura. Duração do cultivo e coleta de amostras: 9-15 dias. Produção final de MEL: 800-1.000 gramas.

EXEMPLO 9 - PROTOCOLO GERAL PARA TESTAR A REDUÇÃO DE VISCOSIDADE EM UMA CONFIGURAÇÃO DE LABORATÓRIO

[000198] Uma amostra de óleo bruto não homogêneo foi coletada de um balde de estoque usando uma colher, concha ou derramando em um recipiente vedado para transporte. A amostra foi vertida em uma proveta e, em seguida, se o óleo tinha grandes partículas visíveis, ela foi homogeneizada utilizando um misturador manual durante 30 segundos até que a amostra se apresentasse visualmente uniforme.

[000199] Consequentemente, 100 mL da amostra de óleo foram pipetados para um frasco de vidro com tampa de vedação resistente a solvente. Em seguida, 100 mL de tratamento redutor de viscosidade foram adicionados ao frasco (criando uma proporção de 1:1 de óleo para tratamento). Os fios da rosca do frasco foram envolvidos com fita de PTFE/Teflon, e a tampa foi firmemente colocada no frasco para reduzir a perda de voláteis leves. O frasco foi então colocado em um agitador orbital. Se necessário, o frasco pode ser envolvido em almofadas absorventes antes de ser fixado no agitador.

[000200] O frasco contendo a mistura foi agitado a 70 rpm durante a noite, ou 18 ± 4 h, a uma temperatura controlada de 30-40°C. Após a agitação, a amostra foi deixada separar por gravidade durante 30 a 60 minutos. Se separação por gravidade não é suficiente ou é muito lenta, a amostra pode ser centrifugada a 8.000 rpm durante 30 minutos.

[000201] A camada de água foi removida em primeiro lugar, de modo a garantir coleta de uma camada de óleo livre de água. Em seguida, a camada de óleo foi homogeneizada novamente utilizando o misturador manual e coletada para testes de viscosidade. A viscosidade foi testada a uma temperatura desejada usando um viscosímetro rotacional, seguindo procedimentos padrões para o viscosímetro.

EXEMPLO 10 - REDUÇÃO DA VISCOSIDADE DO ÓLEO UTILIZANDO PRODUTO DE CULTURA DE STARMERELLA BOMBICOLA

[000202] Óleo extrapesado (semissólido) com um grau API de -3,7°C e uma viscosidade de 240.000 mPas foi usado em nosso estudo. O óleo pesado contém até 50% de parafina sólida.

[000203] Para o estudo de tratamento de óleo pesado, 120 ml de óleo bruto pesado foram misturados com 120 mL de cultura de fermentação de S. bombicola em balões de 1L. O sistema de controle de água continha 120 ml de óleo bruto pesado e 120 mL de água. Os balões foram incubados em um agitador a 30°C com uma velocidade de agitação de 200 rpm durante 1 dia. Após os tratamentos, os balões foram removidos do agitador e em seguida centrifugados a 8.000 rpm durante 10 minutos para deixar mistura de água e óleo separar em três fases. A fase de óleo leve ficou na camada superior. A fase de óleo pesado ficou no meio e a fase aquosa, no fundo do tubo. As duas primeiras fases de óleo bruto foram amostradas e misturadas no forno a 50°C durante um dia para permitir que os sólidos se dissolvam no óleo. Os óleos foram então removidos do forno e armazenados a 21°C para medições da viscosidade e do grau API do óleo.

[000204] A viscosidade e o grau API do óleo pesado foram comparados entre o controle de água e depois de tratamento de 1 dia. O grau API aumentou de -3,7° para 7,2°, após tratamento durante 1 dia. A taxa de redução da viscosidade foi usada para quantificar alteração na viscosidade. Verificou-se que a viscosidade do óleo pesado diminuiu de 24.000 ± 36.000 mPas para 11.000 ± 1.900 mPas, uma queda de 95% após o tratamento de 1 dia (FIG. 2), enquanto a viscosidade do óleo pesado a partir do sistema de água não apresentou qualquer diminuição.

EXEMPLO 11 - USO DE CULTURA DE STARMERELLA BOMBICOLA ENVELHECIDA PARA REDUÇÃO DA VISCOSIDADE

[000205] Uma cultura de Starmerella bombicola foi desenvolvida em um biorreator controlado por PLC. A temperatura e o pH foram controlados para otimizar a produção de biotensoativo de soforolipídio. O meio continha glicose, extrato de levedura, ureia e óleo vegetal. Após quatro dias de crescimento, o soforolipídio acima do limite de solubilidade foi deixado a assentar por gravidade.

[000206] O caldo de fermentação após decantação do biotensoativo foi então envelhecido durante um período de 7 dias. Caldo de cultura contendo produtos metabólicos foi contatado com óleos betuminosos pesados durante 24 horas a uma razão de 1 parte de tratamento para 10 partes de óleo. Qualquer água emulsificada restante foi removida e testada a viscosidade.

[000207] A redução da viscosidade antes da remoção de água era de 4% (48,8 cm2/s a 47,0 cm2/s). A remoção de água emulsificada restante reduziu ainda a viscosidade para 57% (48,8 cm2/s a 21,2 cm2/s). Remoção de água isoladamente foi apenas capaz de reduzir a viscosidade em 31%, atribuindo 26% de redução ao tratamento derivado de micróbios. Não se verificou que as culturas envelhecidas por 24 horas tenham reduzido a viscosidade (48,8 cm2/s a 50,0 cm2/s).

EXEMPLO 12 - REDUÇÃO DA VISCOSIDADE DO ÓLEO BRUTO COLOMBIANO USANDO COMPOSIÇÃO MEL

[000208] Uma amostra de óleo bruto colombiano residual foi tratada com tratamento MEL. Se o óleo bruto se apresentava altamente não homogêneo, apresentando grandes partículas visíveis, o óleo foi homogeneizado com um misturador manual comercial até ficar liso e uniforme a temperatura ambiente. Uma proporção de tratamento MEL foi adicionada em diferentes quantidades. A amostra foi misturada à mão a temperatura ambiente até o MEL estar bem incorporado. A viscosidade foi então testada a 30°C em um viscosímetro modelo Brookfield.

[000209] A amostra inicial tinha uma viscosidade de 149.460 mPa.s. A adição de MEL reduziu a viscosidade para 29.530 mPa.s, em seguida para 27.370 mPa.s. Um retorno de diminuição sob MEL adicional de 0,4% a 0,5% pode indicar a dissipação de micelas de asfaltenos. Esse tratamento foi bem-sucedido na redução da viscosidade dessa amostra em 64% (Figura 3).

EXEMPLO 13 - REDUÇÃO DA VISCOSIDADE DE ÓLEO COMBUSTÍVEL E ÓLEO BETUMINOSO USANDO COMPOSIÇÃO DE MEL

[000210] Amostras de óleo combustível e óleo betuminoso foram tratadas com tratamento MEL. Se o óleo estava altamente não homogêneo, apresentando grandes partículas visíveis, o óleo foi homogeneizado com um misturador manual comercial até ficar liso e uniforme a temperatura ambiente. Uma proporção de tratamento MEL foi adicionado em diferentes quantidades. Cada amostra foi misturada à mão a temperatura ambiente até o MEL estar bem incorporado. A viscosidade foi então testada a 30°C em um viscosímetro modelo Brookfield.

[000211] Para óleo combustível, a amostra inicial tinha uma viscosidade de 1.234 mPa.s. Foram realizadas três repetições de 5% de tratamento MEL. Cada repetição do tratamento produziu uma redução de 24% na viscosidade (Repetição 1: viscosidade reduzida para 944 mPa.s; Repetição 2: viscosidade reduzida para 943 mPa.s; Repetição 3: viscosidade reduzida para 939 mPa.s).

[000212] Para óleo betuminoso, a amostra inicial tinha uma viscosidade de 4.882 mPa.s. Foram realizadas duas repetições de 5% de tratamento MEL. Cada repetição do tratamento produziu uma redução de 48% na viscosidade (Repetição 1: viscosidade reduzida para 2.528 mPa.s; Repetição 2: viscosidade reduzida para 2.533 mPa.s).

EXEMPLO 14 - PICHIA ANOMALA E TRATAMENTO COM AGITADOR PARA REDUÇÃO DA VISCOSIDADE

[000213] Óleo bruto não homogêneo foi misturado com uma cultura de Pichia anomala desenvolvida com 6% de óleo de canola e, opcionalmente, indutores à base de petróleo compostos de 15% de parafina e 15% de betume com base em óleo de canola. Os indutores foram adicionados sob 0,5% (v/v). A cultura foi misturada 1:1 com o óleo bruto. As misturas foram colocadas em um agitador orbital. Uma temperatura de 40°C foi mantida durante a agitação por 18 ± 4 horas. A viscosidade foi testada a 30°C.

[000214] Óleo bruto agitado a 70 rpm e 40°C com culturas induzidas por hidrocarboneto desenvolvidas durante três dias produziu uma redução de viscosidade de 70% ± 13%. Óleo bruto agitado a 100 rpm e 40°C com culturas desenvolvidas durante três dias apresentou uma redução de viscosidade de 27% ± 1%, independentemente dos indutores.

EXEMPLO 15 - TESTE DE VÁRIAS FRAÇÕES DE CULTURA DE PICHIA ANOMALA PARA REDUÇÃO DA VISCOSIDADE

[000215] Uma amostra de óleo residual bruto foi tratada com frações de tratamento com cultura de Pichia anomala. Se o óleo bruto se apresentava altamente não homogêneo, apresentando grandes partículas visíveis, o óleo foi homogeneizado com um misturador manual comercial até ficar liso e uniforme a temperatura ambiente. O óleo bruto foi colocado em contato com uma cultura de Pichia anomala desenvolvida com 6% de óleo de canola e indutores à base de petróleo compostos de 15% de parafina e 15% de betume com base em óleo de canola. Os indutores foram adicionados sob 0,5% (v/v).

[000216] Diferentes frações da cultura (listadas abaixo na Tabela 1) foram também contatadas com o óleo bruto para obter suas contribuições individuais para reduzir a viscosidade. A fração de cultura ou fração equivalente de cultura foi misturada 1:1 (100 mL:100 mL) com o óleo bruto.

[000217] As amostras foram agitadas durante a noite sob 70 rpm a uma temperatura de 30°C. A viscosidade foi testada a 30°C. Redução da viscosidade foi observada em todos os casos, com toda a cultura produzindo o efeito mais pronunciado. Tabela 1. Frações de Pichia anomala e % de redução na viscosidade de óleo bruto

*100 mL de células em suspensão em 50 mL de cultura e aquecidos em uma solução molar de hidróxido de sódio a 98°C durante 20 minutos.

EXEMPLO 16 - COMPARAÇÃO DE DIFERENTES MICRÓBIOS PICHIA PARA REDUÇÃO DA VISCOSIDADE

[000218] Diferentes cepas de levedura Pichia foram testadas quanto à sua capacidade de reduzir a viscosidade do óleo bruto. As culturas foram desenvolvidas durante três dias a 30°C em um agitador orbital com 6% de óleo de canola e 0,5% (v/v) de um indutor composto de 15% de parafina e 15% de betume com base em óleo de canola.

[000219] Todos os testes foram realizados sob uma proporção de 1:1. Se necessário, o óleo bruto foi homogeneizado com um misturador manual até se apresentar liso. As amostras foram agitadas suavemente a 30°C em um frasco de vidro com tampa agitado a 70 rpm, durante a noite. Depois de permitir que as frações de óleo e água se separassem, a viscosidade do óleo foi testada a 30°C. Como indicado na Tabela 2, a maioria das culturas de Pichia reduziu a viscosidade do óleo bruto homogeneizado. P. occidentalis foi a única cultura que indicou um aumento na viscosidade. Tabela 2. % de redução na viscosidade de óleo bruto usando vários tratamentos com Pichia

*Pichia occidentalis > 400.000 (aumento) REFERÊNCIAS PetroWiki. Heavy Oil. SPE International; [atualizado em 19 de janeiro de 2016; acessado em 7 de fevereiro de 2017]. http://petrowiki.org/Heavy_oil#cite_note-rl-l. ("Heavy Oil" 2016).

Claims

1. Método para reduzir a viscosidade do óleo, caracterizado pelo fato de que o método compreende contatar o óleo com uma composição que compreende: uma ou mais leveduras selecionadas de Starmerella bombicola, Pseudozyma aphidi, Pichia anomala (Wickerhamomyces anomalus), Pichia sydowiorum, Pichia guilliermondii, e Pichia lynferdii, e/ou caldo de fermentação em que a uma ou mais leveduras foram crescidas; e um ou mais biotensoativos produzidos por um microrganismo.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de contatar a composição compreende injetar a composição em um poço, linha de fluxo ou tanque de óleo.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda administrar nutrientes para o crescimento microbiano, em que, preferivelmente, os nutrientes compreendem nitrogênio, nitrato, fósforo, magnésio e/ou carbono.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é usado para melhorar a transmissão de óleo através de um oleoduto de campo de petróleo, tanque, revestimento, tubulação, coluna de hastes, bomba e/ou poço, ou usado para converter uma porção de asfalto pesado de óleo bruto em compostos de baixos pesos moleculares.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição é produzida a uma distância não superior a 80,5 Km (50 milhas) do local em que é utilizado.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de submeter o óleo a cavitação.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o biotensoativo é selecionado de soforolipídios (SLPs), ramnolipídios (RLPs), manosileritritol lipídios (MELs) e surfactina.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais leveduras são selecionadas de Pichia anomala (Wickerhamomyces anomalus) e Pichia guilliermondii.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a levedura é Starmerella bombicola.

10. Método para a recuperação de óleo de areias petrolíferas, caracterizado pelo fato de que compreende aplicar uma composição que compreende uma levedura produtora de biotensoativo e/ou um ou mais biotensoativos produzidos por uma levedura nas areias petrolíferas; permitir que o óleo se separe das areias; e canalizar o óleo.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda reduzir a viscosidade do óleo recuperado mediante aplicação da composição compreendendo uma levedura produtora de biotensoativo e/ou um ou mais biotensoativos produzidos por uma levedura ao óleo e, opcionalmente, submeter o óleo a cavitação.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a composição compreende uma levedura selecionada de Starmerella bombicola, Pseudozyma aphidi, Pichia anomala (Wickerhamomyces anomalus), Pichia sydowiorum, Pichia guilliermondii, e Pichia lynferdii, um caldo de fermentação em que a uma ou mais leveduras foram crescidas; e/ou um biotensoativo selecionado de de soforolipídios (SLPs), ramnolipídios (RLPs), manosileritritol lipídios (MELs) e surfactina; em que o caldo de fermentação compreende metabólitos produzidos por uma ou mais leveduras e, opcionalmente, nutrientes residuais.