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Transesterificação química e enzimática de miscela etanólica de óleo de soja (2012)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: SANGALETTI, NAIANE - CENA
  • Unidades: CENA
  • Subjects: BIODIESEL; CATALISADORES; ESTERILIZAÇÃO; ETANOL; ÓLEOS VEGETAIS COMO COMBUSTÍVEIS
  • Language: Português
  • Abstract: A matéria-prima na produção de biodiesel corresponde a mais que 70% do seu custo e o estudo de viabilidade tecnológica e econômica das diferentes matérias-primas se reveste de enorme importância. A extração do óleo de soja com solvente etanol resulta em duas miscelas, uma rica em óleo (miscela rica) e outra rica em etanol (miscela pobre). A miscela pobre pode ser reutilizada no processo de extração e a miscela rica pode ser utilizada diretamente sem a necessidade de dessolventização e de etapas de refino. A miscela rica em óleo foi esterificada por dois processos diferentes: químico e enzimático, com diferentes concentrações em razão molar (óleo:etanol), diferentes temperaturas e catalisadores básico (NaOH) ou enzimático (Novozym®435), buscando o maior rendimento em ésteres etilícos. O objetivo desse estudo foi avaliar o rendimento de ésteres etílicos aplicando enzimas imobilizadas Novozym®435 e um catalisador básico (NaOH) e analisar a viabilidade energética da produção de biodiesel a partir da transesterificação da miscela rica (óleo:etanol) em óleo de soja, sem necessidade de refino do óleo. Foi adotado o planejamento experimental e análise de superfícies de resposta para a seleção das melhores condições de processo, tendo como variáveis respostas o rendimento e a qualidade do biodiesel. Foram realizados ensaios de esterificação via enzimática e química. A reutilização da enzima foi estudada através da lavagem com diferentes solventes (etanol 96%, isopropanol e terc-butanol) e reações de transesterificação na presença do co-solvente terc-butanol. A produção de ésteres em miscelas permitiu a comparação dos custos entre o processo de catálise enzimática e catálise química com base na análise dos fluxos de materiais e energia. A miscela rica foi obtida após três banhos com miscelapobre e um último banho com etanol 99% (v/v), apresentando eficiência de 83% e um teor de óleo residual no farelo de 4,2%. Em sua composição, a miscela rica apresentou 90% em óleo de soja e até 7% de etanol. A transesterificação de miscela rica com catalisador NaOH foi otimizada e apresentou rendimento de ésteres etílicos (RE) 97,2% nas condições experimentais de: razão molar 1:12, concentração de catalisador 0,67% e temperatura de 30ºC. Na transesterificação enzimática, o rendimento máximo foi de 85% nas condições reacionais de razão molar 1:4,5, concentração de catalisador 9,5% e temperatura de 40ºC. A Novozym®435 não foi recuperada com sucessivas lavagens dos solventes. Entretanto, o terc-butanol como co-solvente aumentou o rendimento de ésteres para 94%. A análise dos fluxos de energia demonstrou que o a obtenção da matéria-prima (laminação e extração) foi a etapa que mais demandou energia. A produção de miscela rica em escala semi-piloto demandou mais energia que a de óleo refinado, porém, a etapa de transesterificação a partir de miscela rica, utilizando o catalisador químico, demandou menos energia comparada ao processo com catalisador enzimático e o convencional com metanol e etanol. A esterificação de miscela rica é energeticamente viável, entretanto, com um scale up adequado, a etapa de extração com etanol deve ser ajustada para viabilizar energeticamente a cadeia de produção de biodiesel por esta via alternativa
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 11.05.2012
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    • ABNT

      SANGALETTI, Naiane; D'ARCE, Marisa Aparecida Bismara Regitano. Transesterificação química e enzimática de miscela etanólica de óleo de soja. 2012.Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2012. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64135/tde-24092012-162906 >.
    • APA

      Sangaletti, N., & d'Arce, M. A. B. R. (2012). Transesterificação química e enzimática de miscela etanólica de óleo de soja. Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64135/tde-24092012-162906
    • NLM

      Sangaletti N, d'Arce MABR. Transesterificação química e enzimática de miscela etanólica de óleo de soja [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64135/tde-24092012-162906
    • Vancouver

      Sangaletti N, d'Arce MABR. Transesterificação química e enzimática de miscela etanólica de óleo de soja [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64135/tde-24092012-162906


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