Análise do mercado e tecnologias para produção de ácido glucônico e ácido glucárico via catálise heterogênea

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Machado, Júlio Viana
• Orientador(a): Pontes, Luiz Antônio Magalhães
• Banca de defesa: Silva, Maria Luiza Andrade da , Pontes, Luiz Antônio Magalhães , Cruz, Antônio José Gonçalves da , Pacheco Filho, José Geraldo de Andrade , Silva, Caio Luis Santos , Vidal, Rosângela Regia Lima
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal da Bahia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica (PPEQ)
• Departamento: Escola Politécnica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Oxidação; Oxidação de glicose; Ácido glucárico; Ácido glucônico; Catálise heterogênea; Ácido glucárico - mercado; Ácido glucárico - produção
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/38428

O mercado do ácido glucárico pode atingir o patamar de US$ 1,41 bilhões em 2028 devido à versatilidade de suas aplicações nas indústrias de alimentos, cuidados pessoais e fármacos, entre outras. É obtido diretamente da glicose ou a partir do ácido glucônico, a partir de catalisadores heterogêneos. O ácido glucônico tem mercado com patamar estimado em US$ 1,9 bilhões em 2028 e é utilizado como aditivo na indústria de alimentos, regulando a acidez e na indústria de produtos de limpeza. Neste trabalho, foi realizado um estudo do potencial do mercado dos ácidos glucônico e glucárico, uma avaliação crítica dos catalisadores heterogêneos, tecnologias e condições de operação de processo, tendo como matéria prima a glicose. Foi avaliada a oxidação da glicose em uma única etapa reacional (one-pot) ao ácido glucárico e a oxidação parcial em duas etapas, obtendo na primeira etapa o ácido glucônico. Verificou-se que o ácido glucônico pode ser facilmente obtido empregando catalisadores contendo ouro (Au) como fase ativa, suportados em materiais de carbono ou óxidos diversos atingindo rendimentos próximos a 100%, em meio fortemente básico (pH ≥ 9), e em condições brandas de temperatura e pressão. A reação one-pot da glicose ao ácido glucárico ocorre sobre catalisadores contendo platina (Pt) sobre diversos suportes, em pH levemente básico (pH = 7,2), elevadas pressões parciais de oxigênio (PO2 ≥ 10 bar) e temperaturas entre 353 e 373K, com rendimentos de até 82%, com formação de outros ácidos de menor valor agregado. Sugere-se que o processo de produção do ácido glucárico possa ter maior rendimento e economicidade caso se utilize dois reatores em série, com a oxidação parcial da glicose ao ácido glucônico no primeiro reator e a reação de obtenção do ácido glucárico no segundo reator.