Avaliação da aplicação do processo de hidroesterificação auxiliada por fotocatálise com titanato de sódio na produção de biodiesel a partir de óleos residuais de baixa qualidade.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Souza, Pedro Rafael Fraga de Toledo e
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Biocombustíveis; Dióxido de Titânio; Triglicerídeos; Esteres; Hidrólise
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/235292

O biodiesel é definido como uma mistura de ésteres alquílicos de ácidos graxos e é apontado como uma fonte de energia alternativa aos combustíveis fósseis, por ser menos poluente e muitas vezes derivado de matérias-primas renováveis. O processo de produção de biodiesel mais utilizado, a transesterificação alcalina, possui limitações quanto ao uso de matérias-primas graxas de baixo custo por sua alta acidez e umidade, o que resulta em um biocombustível de alto custo, portanto menos atrativo perante outros combustíveis como o diesel. Para lidar com essa questão surgiu a técnica de hidroesterificação, processo de duas etapas reacionais consecutivas que permite o uso de matérias-primas graxas de baixo custo sem necessidade de tratamentos prévios. Primeiramente é realizada uma hidrólise térmica resultando em ácidos graxos livres e glicerol, e em seguida uma esterificação dos ácidos graxos, produzindo ésteres alquílicos e água. Ambas as etapas deste processo podem ser catalisadas de diversas formas. Desta forma, o processo contribui para conter as alterações climáticas não só reduzindo as emissões de gases estufa como dando utilidade para resíduos danosos ao meio-ambiente e indesejados pela sociedade, podendo vir a ter grandes impactos positivos sobre a matriz energética brasileira e do mundo. Considerando essas questões, o propósito desse trabalho foi de testar a possibilidade de utilizar titanato de sódio na hidroesterificação como catalisador heterogêneo na hidrólise e fotocatalisador na esterificação utilizando óleos e gorduras residuais (OGRs) como matéria prima. Testar diferentes condições para a hidrólise desses OGRs empregando planejamento fatorial composto central 22, testando as variáveis reacionais temperatura e tempo de reação, com e sem a presença do titanato de sódio, e por fim avaliar as condições de proporção álcool:óleo, temperatura, e iluminação da esterificação fotocatalisada, utilizando metanol, por meio de planejamento Box-Behnken 2³. As condições ótimas obtidas na reação de hidrólise foram: temperatura de 270 °C e tempo de reação de 104 min, chegando a uma conversão de 90,72 % em ácidos graxos livres (AGLs). A conversão dos AGLs em ésteres por esterificação fotocatalisada não ocorreu como esperado, por falhas na fotoativação do material, com isso a esterificação ocorreu com catalise heterogênea pelo titanato de sódio, obtendo resultados modestos com a melhor conversão tendo o teor de éster (m/m) 39,25% nos níveis superiores das condições testadas de temperatura, e proporção álcool:óleo (metanol:óleo), 70 °C e 9:1(mol/mol).