Estudo dos mecanismos de emulsificação e de-emulsificação na produção microbiana de biodiesel

Resumo

A indústria de biocombustíveis possui uma estreita margem de lucros, o que demanda processos eficientes e de baixo custo. Além disso, a produção de biocombustíveis por fermentação microbiana apresenta como fator limitante a dificuldade de separar o óleo do caldo de fermentação, sem afetar a viabilidade dos microrganismos. Assim, este trabalho tem como objetivo identificar os mecanismos de emulsificação envolvidos na produção de biodiesel visando o desenvolvimento de um processo de de-emulsificação que permita uma recuperação eficiente do produto e uma boa retenção e viabilidade das células microbianas. Sistemas modelo com características e composição similares ao caldo de fermentação serão preparados e o efeito da composição de cada fase (aquosa, lipídica, gasosa e microrganismos) na formação e propriedades físicas da emulsão (estrutura, estabilidade, propriedades reológicas e emulsificantes) será estudado aumentando a complexidade dos sistemas. Posteriormente será determinado o efeito das condições de processo (pH, força iônica, temperatura e cisalhamento) nas propriedades físicas dos componentes da emulsão e da emulsão final. A partir da identificação dos principais mecanismos de estabilização da emulsão, um processo de de-emulsificação será desenvolvido baseado em quatro estratégias: alteração da força iônica, pH e temperatura da emulsão e adição de de-emulsificantes. Os resultados serão transpostos para a fermentação em larga escala, levando em consideração a viabilidade microbiana e a eficiência do processo fermentativo. Este projeto faz parte de uma cooperação com a Universidade de Delft (Holanda) financiada pela Fapesp que visa o desenvolvimento de novos processos para a produção de biocombustíveis. (AU)