Produção em escala industrial de ésteres metílicos a partir de matérias-primas de baixo custo utilizando enzima livre comercial

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Mibielli, Guilherme Martinez
• Orientador(a): Oliveira, José Vladimir de, Bender, João Paulo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Catarina
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biodiesel; Biocombustíveis; Impactos ambientais
• Link de acesso: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/3030

A busca por fontes de energias alternativas e renováveis vem crescendo a cada ano, devido ao aumento da demanda energética mundial, e principalmente pelos impactos ambientais que as atuais fontes causam. Com isso a produção de combustíveis renováveis vem se destacando nos últimos anos, inicialmente com a grande produção de álcool, e mais recentemente com a inserção do biodiesel. Este biocombustível possui características semelhantes ao diesel de petróleo, com a vantagem de redução nos impactos causados ao meio ambiente, tornando-o uma alternativa sustentável de produção de energia. No processo atual de produção de biodiesel, a partir da catálise química homogênea básica, devem ser utilizadas matériasprimas refinadas, com baixos teores de ácidos graxos livres e umidade. Desta forma, concorrem diretamente com a indústria de alimentos, aumentando o preço e dificultando o retorno das indústrias produtoras de biodiesel. Neste contexto, este trabalho teve por finalidade a produção industrial de ésteres metílicos a partir de matérias-primas de baixo custo por via enzimática, utilizando como catalisador a enzima livre comercial Lipase NZ. Durante a realização do trabalho foram utilizadas matérias-primas com baixo valor agregado, sendo classificadas em quatro grupos. Inicialmente foi realizado o estudo de atuação da enzima Lipase NZ, onde se observou que esta não realiza a transesterificação dos triglicerídeos. A transformação da matéria graxa em éster metílico ocorre por meio de dois processos independentes, a hidrólise dos mono-, di- e triacilgliceróis em ácidos graxos livre e a esterificação destes em ésteres metílicos. Posteriormente foram realizados ensaios em escala laboratorial (shaker) e piloto (reator de 1 m3), em modo batelada alimentada, onde foram definidas as variáveis de processo para as quatro classes de matérias-primas utilizadas. A partir do estabelecimento das variáveis em laboratório, e confirmadas em escala piloto, foram realizados experimentos em escala industrial utilizando reator de 90 m3, obtendo-se bons resultados. Para a matéria-prima I obteve-se 95,6 % de conversão do ácido graxo livre inicial e 0,16 % massa de glicerina combinada, em 12 horas de reação, para a matéria-prima II a acidez final ficou em 5,06 % e a glicerina combinada em 0,22 % massa em 42 horas de processo, para a matéria-prima III obteve-se 3,43 % de acidez final e 0,20 % massa de glicerina combinada em 24 horas de reação e para a matéria-prima IV o teor final de acidez ficou em 3,51 % e a glicerina combinada 0,22 % massa, com 27 horas de processo. Desta forma, a produção industrial de ésteres metílicos, por via enzimática e com o emprego de matérias-primas graxas residuais, se mostra como alternativa promissora ao processo de produção de biodiesel atualmente utilizado.