Avaliação tecnológica da viabilidade da catálise heterogênea na produção industrial de biodiesel no Brasil

Abstract

O esgotamento das fontes de energia não renováveis, como petróleo e carvão, tem impulsionado novas pesquisas por combustíveis derivados de fontes renováveis de energia. O biodiesel é apontado como uma alternativa ao diesel de petróleo, pois o biodiesel apresenta diversas vantagens que reforçam a necessidade de se viabilizar a introdução deste combustível na matriz energética mundial. O biodiesel pode ser definido como ésteres de ácidos graxos de cadeia longa. As principais formas de produção de biodiesel são a transesterificação de triacilglicerídeos na presença de catalisadores alcalinos homogêneos e a esterificação de ácidos graxos na presença de catalisadores ácidos homogêneos, sendo a primeira a mais relevante. Diante das desvantagens intrínsecas dos catalisadores homogêneos, a ideia de substituí-los por catalisadores heterogêneos levaram a inúmeras pesquisas por materiais sólidos e parâmetros de reação que maximizassem a produção de biodiesel. Visando a viabilidade da catálise heterogênea na indústria de biodiesel, foi realizado uma revisão bibliográfica sobre os principais materiais reportados na literatura moderna. Além disso, foram estudados em laboratório dois catalisadores sólidos na produção de biodiesel, uma resina comercial de poliestireno/divinilbenzeno sulfonada e um material inédito baseado na pirólise do gluconato de potássio, resultando em conversões de 50 e 83%, respectivamente. Por fim, a avaliação tecnológica da viabilidade da catálise heterogênea na produção industrial de biodiesel no Brasil foi investigada através da análise dos principais parâmetros de reação (tempo, razão molar, temperatura e conversão). Dentre os diversos catalisadores, Ba/CaO e Nd2O2CO3 se destacaram, apresentando condições brandas de reação e altas taxas de conversão (> 95%).