Produção de biodiesel a partir do óleo de palmiste: aplicação de combi-lipases como biocatalisadores em reatores descontínuo e contínuo

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Júnior, Rodney Helder Miotti
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biodiesel; Combi-lipases; Combilipases; Continuous production; Discontinuous production; Enzymatic transesterification; Óleo de palmiste; Palm kernel oil; Produção em regime contínuo; Produção em regime descontínuo; Transesterificação enzimática
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97139/tde-12072019-122129/

O presente trabalho teve como objetivo o aprimoramento da transesterificação do óleo de palmiste por rota etílica, por meio da atuação simultânea de lipases de diferentes fontes microbianas, visando a produção de biodiesel com teores residuais de monoacilglicerol (MAG) e diacilglicerol (DAG) dentro dos limites exigidos pela legislação ANP no 45/2014 para biocombustíveis. Para tal propósito, as lipases foram imobilizadas em suporte híbrido sílica-hidroxietilcelulose (SiO2- HEC) e os ensaios foram iniciados em regime descontínuo em reator de tanque agitado, temperatura fixa de 45 °C e razão molar óleo:álcool de 1:8. As lipases de Burkholderia cepacia, Pseudomonas fluorescens e Thermomyces lanuginosus, foram utilizadas de maneira isolada e em associação, com base no conhecimento prévio do bom desempenho destas enzimas para a produção de biodiesel. Conforme a capacidade de atuar em diferentes posições da molécula de triacilglicerol, as associações formaram combi-lipases de mesma especificidade (B. cepacia e P. fluorescens) e de diferente especificidade (B. cepacia e T. lanuginosus), com proporções de cada lipase variando de 75, 50 e 25% em relação ao seu par enzimático. Os melhores resultados foram observados quando utilizadas ambas as combinações em proporções equivalentes. Nestas condições, foram obtidas conversões similares (?98%) e ausência de DAG, com redução da viscosidade cinemática do óleo de palmiste de 30,35 para aproximadamente 4,00 mm2/s. Embora as conversões tenham sido próximas, a combi-lipase de diferente especificidade apresentou menor teor de MAG (1,68%, m/m), sendo escolhida como biocatalisador para o estudo em reatores de leito fixo em regime contínuo. Nesta etapa, foram realizados ensaios para testar os efeitos da razão molar óleo:álcool (1:12, 1:10 e 1:8) e do tempo espacial (16 e 14 h) na conversão, qualidade e produtividade do biodiesel. O melhor desempenho foi apresentado pela razão molar de 1:8 com tempo espacial de 16 h, proporcionando teor em MAG residual de 0,62% (m/m), conversão de 98% e produtividade de 30,9 mmolésteres.gcatalisador -1.h-1. Com relação à qualidade do biodiesel formado em termos de viscosidade cinemática (4,22 mm2/s), massa específica (870 kg/m3) e teor residual de MAG (0,62%, m/m), foi verificada adequação aos parâmetros exigidos pela ANP (3-6 mm2/s, 850-900 kg/m3 e <= 0,7%, m/m, respectivamente).