Valorização de óleo fúsel da cana-de-açúcar via processos catalíticos de desidrogenação parcial

• Processo: 20/02471-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Mauricio Boscolo
• Beneficiário: Mauricio Boscolo
• Instituição Sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: João Cláudio Thoméo
• Assunto(s): Catálise Catálise heterogênea Biorrefinarias Bioprodutos Aproveitamento de subprodutos Óleo fúsel Cana-de-açúcar Desidrogenação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Alcoolquímica | Aproveitamento de resíduos | bioprodutos | biorrefinarias | catálise heterogênea | Conversão catalítica | Catálise

Resumo

Este projeto de pesquisa se fundamenta na possibilidade de produção de compostos químicos de alto valor agregado a partir de um dos resíduos da indústria sucroalcooleira: o óleo fúsel. Este óleo é composto majoritariamente por álcoois com baixa solubilidade em água, sendo o principal o álcool isoamílico (3-metil-1-butanol), que chega a ser 62% do volume. O objetivo do projeto é converter o óleo fúsel em diferentes álcoois superiores, aldeídos, éteres, e compostos insaturados alifáticos e aromáticos em processos catalíticos de desidrogenação parcial em altas temperaturas em fluxo contínuo e baixa pressão, conhecidos como reações de Guerbet e de Lebedev que são regidos basicamente pelas propriedades ácido/básicas dos catalisadores heterogêneos empregados. Os catalisadores propostos são óxidos metálicos mistos oriundos da calcinação de hidrotalcitas, que são hidróxidos duplos lamelares (HDL) de elevada área superficial cuja fórmula original é [Mg2+1-xAl3+x (OH)2]x+ CO32-x/n.mH2O, e que podem ser produzidos de forma simples e a baixo custo. Os HDLs serão modificados com diferentes íons metálicos em substituição aos cátions Mg2+ e Al3+, por Cr2+, Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Nb5+, La3+, Ag+, Au3+ em até 5% em massa. Com essas modificações busca-se alterar as propriedades anfotéricas devido à acidez desses íons, e também as propriedades eletrônicas, potencial de redução, e ainda promovendo vacância de oxigênio no retículo cristalino pela introdução de íons de grande raio iônico ou de alta valência. Os sólidos catalisadores serão caracterizados por DRX. FTIR, TGA, BET, acidez e basicidade. Os compostos formados bem como o óleo fúsel de partida por GC/MS. Outro fator importante para viabilidade do processo proposto é a disponibilidade de energia nas plantas industriais resultante da queima do bagaço de cana, o que dá plena autonomia para essa produção dentro de uma refinaria, o que é fundamental para enquadrar o processo proposto dentro do conceito de biorrefinaria. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

NISHIYAMA-HORTENSE, YARA PAULA; OLIVATI, CAROLINA; PEREZ-NAVARRO, JOSE; SOUZA, REGINALDO TEODORO; JANZANTTI, NATALIA S.; DA-SILVA, ROBERTO; HERMOSIN-GUTIERREZ, ISIDRO; GOMEZ-ALONSO, SERGIO; LAGO-VANZELA, ELLEN SILVA. Phenolic Composition of Brazilian BRS Carmem (Muscat Belly A x BRS Rubea) Grapes: Evaluation of Their Potential Use as Bioingredients. FOODS, v. 12, n. 13, p. 18-pg., 2023-07-01. (20/02760-6, 20/02471-4)

METZKER, GUSTAVO; VARGAS, JORGE ANDRES MORA; DE LIMA, LIVIA PADILHA; PERRONE, OLAVO MICALI; SIQUEIRA, MARCOS RECHI; VARANDA, LAUDEMIR CARLOS; BOSCOLO, MAURICIO. First row transition metals on the ethanol Guerbet reaction: Products distribution and structural behavior of mixed metal oxides as catalysts. APPLIED CATALYSIS A-GENERAL, v. 623, AUG 5 2021. (92/03515-3, 20/02471-4, 19/11058-6, 17/09520-8)

ROJAS STERLING, JUAN CAMILO; ORDUNA ORTEGA, JULIETH; METZKER, GUSTAVO; BOSCOLO, MAURICIO; MORA VARGAS, JORGE ANDRES. Fast and selective synthesis of mono-substituted sucrose methacrylate ester monomer. Carbohydrate Research, v. 511, JAN 2022. (13/23886-4, 17/13230-5, 20/02471-4)

DE OLIVEIRA NISHIYAMA-HORTENSE, YARA PAULA; DE PAULA ROSSI, MARIA JULIA; SHIMIZU-MARIN, VICTORIA DINIZ; JANZANTTI, NATALIA SOARES; GOMEZ-ALONSO, SERGIO; DA-SILVA, ROBERTO; LAGO-VANZELA, ELLEN SILVA. Jelly candy enriched with BRS Violeta grape juice: Anthocyanin retention and sensory evaluation. FUTURE FOODS, v. 6, p. 9-pg., 2022-12-01. (20/02471-4, 20/02760-6)