Desenvolvimento do processo de obtenção do biodiesel de microalga Botryococcus braunii por transesterificação supercrítica

• Processo: 12/05922-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2014
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Rubens Maciel Filho
• Beneficiário: Rubens Maciel Filho
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Aline Santana Scotelari de Souza ; Edinara Adelaide Boss ; Sergio Santos de Jesus
• Assunto(s): Fontes alternativas de energia Biodiesel Transesterificação Microalgas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: alta pressao | Biodiesel | energia renovável | microalgas | Transesterificação supercrítica | Energias renovaveis e fluidos supercríticos

Resumo

O uso intensivo de combustíveis fósseis contribui significativamente para o aumento da concentração de dióxido de carbono na atmosfera e contribui também para as alterações climáticas a nível mundial. Estudos recentes com objetivo de se obter combustíveis ecologicamente viáveis vêm sendo desenvolvido em todo mundo, com a finalidade de diminuir principalmente o efeito estufa. O Brasil foi um dos pioneiros a desenvolver um combustível ecologicamente viável utilizando a cana-de-açúcar como matéria prima. Hoje o processo de produção de bioetanol e biodiesel obtido a partir de oleaginosas, gordura animal e de cana-de-açúcar encontram-se bem desenvolvidos. Por outro lado, a produção destes biocombustíveis em grandes quantidades não é sustentável. O uso de microalgas para a produção de biodiesel apresenta-se como fonte potencial, pois além de serem extremamente ricas em óleo, são excelentes captadoras de CO2 e apresentam maior rendimento de óleo por área cultivada. Estes óleos podem ser transformados em biodiesel, além disso, estes microorganismos apresentam em sua composição celular produtos de alto valor agregado. A produção comercial de biodiesel através de cultivos microalgais são realizadas através do método de transterificação com catalisador alcalino, que apresentam como inconveniente a intolerância à água no meio reagente, além da dificuldade na separação dos produtos de saponificação. A obtenção de biodiesel através de um fluido supercrítico é uma alternativa promissora que tem como principal vantagem o incremento da seletividade da reação, proporcionando rendimentos elevados o que melhora ou facilita o processo de separação dos diversos componentes do sistema. Este trabalho tem como objetivo determinar as condições ótimas da reação de transesterificação supercrítica do óleo da microalga Botryococcus braunii, variando o tempo de reação, temperatura e a razão molar - óleo:álcool, para determinar qual dessas variáveis exerce maior influência sobre o rendimento da reação, além de caracterizar os biocombustíveis obtidos. Para uma avaliação mais precisa da influência de uma determinada variável sobre o rendimento da reação, será realizado um planejamento experimental estatístico, do tipo fatorial completo de dois níveis com três parâmetros (23) e com três pontos centrais, utilizando o programa Statistica 7.0. Os biocombustíveis obtidos serão caracterizados utilizando técnicas de análise térmica, FTIR e reológica. Esses ensaios físicos e químicos serão realizados a fim de especificar a qualidade do biodiesel, tais como: densidade, viscosidade cinemática, calor especifico, ponto de fulgor, índice de saponificação e índice de acidez. É importante pontuar que a principal inovação da proposta é a utilização da tecnologia supercrítica para a produção do biodiesel. Pode-se caracterizar a vantagem dessa tecnologia em dois fatores operacionais: a diminuição significativa do tempo da reação, da escala de horas do processo convencional para a escala de minutos e a não necessidade da utilização de qualquer tipo de catalisador, que propicia a obtenção de produtos descontaminados. Também, pode-se pontuar como inovação a utilização da microalga Botryococcus braunii, como matéria prima. (AU)