Obtenção de bioquerosene por pirólise rápida catalítica de biomassa de microalgas - Fonseca, Noyala Souza Cerqueira (2019)
As microalgas tem se mostrado matéria-prima de grande potencial para a produção de biocombustíveis, em substituição parcial ao petróleo, assim como de fontes renováveis de energia já utilizadas. Estes microorganismos, nas diversas formas e meios de cultura, são convenientes á produção do combustível, pois possuem gorduras (triglicerídeos e ácidos graxos), que são de fato matéria-prima para obtenção de biogás, de biogasolina, de bioquerosene e de biodiesel. Este trabalho visou a produção de bioquerose de aviação a partir de biomassa de microalgas: Nannochloropsis oculata, Halamphora coffeaeformis e Desmodesmus sp., enfatizando a viabilidade do uso das mesmas quando submetidas ao processo de conversão termoquímica: pirólise rápida catalítica. Este estudo também destacou importante papel da catálise na pirólise rápida, pois catalisadores influenciam agindo paralelamente ao craqueamento térmico, sendo capazes de orientar às reações aos produtos de interesse. Foi verificado que os produtos gerados na micropirólise do ácido miristico na presença de catalisadores do tipo γ-Al2O3 e Nb2O5, em dois níveis de temperatura e métodos de pirólise; por meio de um planejamento fatorial; apresentaram formação de cetonas e hidrocarbonetos por desoxigenação do ácido graxo, o qual foi usado como matriz simplificada em relaçao às microalgas. Comprendidas as melhores condições de pirólise: 600°C, método heart cut com γ-Al2O3 e conhecendo os primeiros compostos das reações de craqueamento, novos testes, desta vez com extrato de microalgas, obtidos com diferentes solventes foram pirolisados. A carga que apresentou melhor rendimento em bioquerosene e baixo teor de nitrogenados foi a Halamphora coffeaeformis, cujo extrato foi obtido por n-hexano. A pirólise puramente térmica do extrato de Desmodesmus sp. com n-hexano foi comparada com a catalítica, usando γ-Al2O3. De fato a catalítica apresentou maior rendimento em bioquerosene, promovendo maior desoxigenação. A pirólise catalítica das biomassas secas foram avalidas e comparadas. Os produtos apresentaram concentração média em area de 30% de querosene. Desta vez a Nannochloropsis oculata apresentou maior rendimento. A análise química dos querosenes permitiu verificar também que para cada espécie foi possível obter perfis distintos de querosene, e quem em comparação a pirólise térmica, a presença do catalisador aumentou a formação de hidrocarbonetos na faixa do querosene, com nove a quinze carbono. Os prudutos nesta faixa apresentaram excelente compatibilidade para serem usados como querosene de aviação comercial na forma de drop in fuel.