Desenvolvimento de processos de aproveitamento da glicerina residual da indústria de biodiesel

Abstract

O petróleo é considerado o elemento da matriz energética mundial de maior importância. Porém, trata-se de um recurso esgotável, que causa impacto ambiental, social e econômico. Dessa forma, o interesse da indústria óleoquímica em obter fontes renováveis que possam substitutir o petróleo e seus derivados como combustíveis líquidos vem aumentando anualmente. Uma alternativa viável é a utilização de óleos e gorduras como matéria-prima para a produção de combustíveis. Tradicionalmente, a reação de transesterificação do óleo vegetal é utilizada para se obter um uma mistura de mono-ésteres (biodiesel) e glicerol. Trata-se de uma reação química entre um triacilglicerídeo com um mono-álcool de cadeia curta, na presença de um catalisador. Atrelado ao aumento da produção de biodiesel está a produção de seu co-produto a glicerina, constituída por aproximadamente 80 % de glicerol, além de água, metanol e sais dissolvidos. Para que a glicerina atenda as exigências das indústrias, ela deve atinjir um elevado grau de pureza (grau USP, ou glicerina farmacêutica), porém este só pode ser alcançado através de processos caros e complexos, como a destilação a vácuo. Dessa forma, um dos principais desafios da indústria de biodiesel é agregar valor ao seu co-produto, tornando a cadeia produtiva mais sustentável. A presença de três grupos hidroxílicos na molécula do glicerol conferem a esta substância propriedades promissoras para produção de poliuretanos, material amplamente utilizado em revestimentos e adesivos. Com isso, este trabalho teve por objetivo propor uma nova rota tecnológica para obtenção de poliuretanos utilizando como matéria-prima a glicerina obtida do processo de transesterificação. Para a obtenção do material polimérico desejado, misturouse o glicerol e um poli isocianato (1,6-diisocianatohexano) em um reator do tipo autoclave, sob agitação magnética a 30 oC, na presença de um catalisador metálico derivados de β- dicetonas (M(acac)n; M = Cu, Fe). Os produtos obtidos foram caracterizados por espectrometria de infravermelho com transformada de Furrier (FT-IR), espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 13C (RMN 13C), termogravimetria (TG) e análise térmica diferencial (DSC). Além disso, determinou-se o grau de reticulação de cada polímero obtido e realizou-se o teste de solubilidade, empregando como solventes metanol, acetona, diclorometano, hexano, clorofórmio, água, dimetilsulfóxido (DMSO), tetrahidrofurano (THF), hexafluoroisopropanol (HFIP). A partir dos resultados, conclui-se que a rota tecnológica proposta mostrou-se eficaz para obtenção de poliuretanos apartir do co-produto de biodiesel.