Interesterificação enzimática em óleos de baixa qualidade visando a produção de biodiesel

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Silva, Marianne Tinoco
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Interesterificação; Biodiesel; Ésteres metílicos; Lipase imobilizada; Interesterification; Methyl esters; Immobilized lipase
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/255100

Devido à alta demanda por energia, a busca por combustíveis alternativos como o biodiesel é necessária. Trata-se de um biocombustível biodegradável, seguro e de baixa poluição, obtido através de diversas matérias-primas. O método convencional para a produção do biodiesel é a transesterificação química de óleos/gorduras de alta qualidade (em geral, refinados) com metanol na presença de catalisador básico, gerando glicerol como subproduto. Uma alternativa para esse processo é a interesterificação, uma reação que ocorre entre óleos/gorduras e monoésteres de cadeia curta, resultando na formação de biodiesel e triacetina. Esta reação requer uso de catalisadores e se apresenta como alternativa à transesterificação, principalmente, considerando a ausência de glicerol no processo. A triacetina é um coproduto solúvel e não prejudica a qualidade do biodiesel, sendo de grande interesse industrial. Assim, o presente trabalho teve como objetivo a produção do biodiesel por interesterificação enzimática, a partir do óleo residual (OR) e óleo de frango (OF) com acetato de metila, empregando a lipase Candida antarctica (Novozym 435) como biocatalisador. As reações foram realizadas em reator de vidro encamisado em tanque agitado, utilizando a metodologia do planejamento de experimento através do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Foram avaliadas as variáveis razão molar (óleo:acetato de metila) (1:5 – 1:15), concentração enzimática (7% - 13%, em relação á massa de óleo) e temperatura (40ºC – 80ºC), a fim de estimar os efeitos na produção de ésteres metílicos. Para o OF as variáveis significativas foram razão molar, concentração enzimática e temperatura; já para o OR, foram razão molar e concentração enzimática. As condições ótimas obtidas foram 40ºC; RM: 1:18,4 e 14,38% de lipase para OR, sendo que se obteve uma conversão de ~60% m/m em teor de ésteres; para o OF utilizaram-se as condições 80ºC, RM: 1:15 e 13% de enzima, com uma conversão de ~70% m/m. Ambas as matérias-primas tiveram um tempo de reação de 24 h, com a possibilidade de reuso da lipase por cinco ciclos, na reação utilizando a matéria-prima de óleo residual a lipase apresentou um maior rendimento comparado a reação utilizando o óleo de frango. A interesterificação enzimática mostrou-se uma alternativa viável e sustentável para produzir biodiesel, uma vez que permitiu o uso de matérias-primas de baixo valor e a reutilização de óleos e gorduras residuais.