Desenvolvimento de catalisadores eficientes para o processo de obtenção de combustíveis sintéticos

Resumo

A busca por fontes alternativas de energia que substituam o petróleo vem ganhando destaque no cenário energético mundial. Sob este aspecto, estudos recentes mostram que combustíveis líquidos sintéticos obtidos a partir do gás de síntese apresentam-se como candidatos em potencial para substituir combustíveis convencionais obtidos a partir do petróleo. Além disso, importantes aspectos ambientais podem ser contemplados quando o gás de síntese é obtido de metano não-fóssil, resultante de fermentação anaeróbia de biomassa contida em resíduos domésticos e industriais, na forma de biogás. O processo de transformação do gás de síntese em líquidos é denominado GTL (gas to liquid) e é realizado em temperaturas moderadas, pressões elevadas e em presença de catalisador. Neste projeto, propõe-se o estudo de dois sistemas catalíticos distintos caracterizados por dimensões nanométricas, que serão avaliados no processo de Fischer-Tropsch, objetivando a formação de parafinas, olefinas e do diesel sintéticos. O primeiro sistema será constituído de catalisadores do tipo CoFe/ZrO2 com morfologia do tipo núcleo-casca. O segundo sistema será composto de catalisadores do tipo CoPt/FAU preparados a partir da troca iônica em zeólita faujasita nanocristalina. A escolha dos sistemas catalíticos foi realizada através da busca em fontes da literatura que apontam o potencial destes materiais em reações similares à proposta. Estudos comprovam ainda que sólidos nanocristalinos possuem características relevantes que melhoram o desempenho catalítico em diversas reações. Além disso, catalisadores bimetálicos do tipo núcleo-casca apresentam grande flexibilidade na melhoria de diversas propriedades catalíticas quando comparados a catalisadores monometálicos. Do que foi exposto, resulta claro que características físico-químicas como interação metal-suporte, tamanho de partícula e condições de reação serão os principais pontos a serem abordados para melhor entendimento e melhoria do processo de Fischer-Tropsch e tem-se com isso a projeção de um trabalho com relevância científica, tecnológica e ambiental.