Processos Químicos II (UniFatecie)

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PROCESSOS QUÍMICOS II
Professor Dr. André Luiz Cazetta
 REITOR Prof. Ms. Gilmar de Oliveira
 DIRETOR DE ENSINO PRESENCIAL Prof. Ms. Daniel de Lima
 DIRETORA DE ENSINO EAD Prof. Dra. Giani Andrea Linde Colauto 
 DIRETOR FINANCEIRO EAD Prof. Eduardo Luiz Campano Santini
 DIRETOR ADMINISTRATIVO Guilherme Esquivel 
 SECRETÁRIO ACADÊMICO Tiago Pereira da Silva
 COORDENAÇÃO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO Prof. Dr. Hudson Sérgio de Souza
 COORDENAÇÃO ADJUNTA DE ENSINO Prof. Dra. Nelma Sgarbosa Roman de Araújo
 COORDENAÇÃO ADJUNTA DE PESQUISA Prof. Ms. Luciana Moraes
 COORDENAÇÃO ADJUNTA DE EXTENSÃO Prof. Ms. Jeferson de Souza Sá
 COORDENAÇÃO DO NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA Prof. Me. Jorge Luiz Garcia Van Dal
 COORDENAÇÃO DOS CURSOS - ÁREAS DE GESTÃO E CIÊNCIAS SOCIAIS Prof. Dra. Ariane Maria Machado de Oliveira
 COORDENAÇÃO DOS CURSOS - ÁREAS DE T.I E ENGENHARIAS Prof. Me. Arthur Rosinski do Nascimento
 COORDENAÇÃO DOS CURSOS - ÁREAS DE SAÚDE E LICENCIATURAS Prof. Dra. Katiúscia Kelli Montanari Coelho 
 COORDENAÇÃO DO DEPTO. DE PRODUÇÃO DE MATERIAIS Luiz Fernando Freitas
 REVISÃO ORTOGRÁFICA E NORMATIVA Beatriz Longen Rohling 
 Caroline da Silva Marques
 Carolayne Beatriz da Silva Cavalcante 
 Eduardo Alves de Oliveira
 Jéssica Eugênio Azevedo
 Kauê Berto
 Marcelino Fernando Rodrigues Santos
 PROJETO GRÁFICO E DIAGRAMAÇÃO André Dudatt
 Vitor Amaral Poltronieri
 ESTÚDIO, PRODUÇÃO E EDIÇÃO André Oliveira Vaz 
 DE VÍDEO Carlos Henrique Moraes dos Anjos 
 Pedro Vinícius de Lima Machado
 
 
 
 FICHA CATALOGRÁFICA
 C386p Cazetta, André Luiz
 Processos químicos II / André Luiz Cazetta. Paranavaí:
 EduFatecie, 2023.
 83 p. : il. Color.
 
1. Processos químicos. 2. Engenharia química. 3. Indústria 
 química. 4. Combustíveis fósseis. 5. Álcool como combustível.
 I. Centro Universitário Unifatecie. II. Núcleo de educação a
 Distância. III. Título. 
 CDD : 23 ed. 660 
 Catalogação na publicação: Zineide Pereira dos Santos – CRB 9/1577
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AUTOR
Professor Dr. André Luiz Cazetta
 
 ● Pós-doutor em Química pela Universidade Estadual de Maringá.
 ● Doutor em Ciências (área de concentração: Química) pela Universidade 
 Estadual de Maringá.
 ● Mestre em Química pela Universidade Estadual de Maringá.
 ● Licenciado em Química pela Universidade Estadual de Maringá.
 ● Ranqueado pela AD Scientific Index (https://www.adscientificindex.com/) entre 
os melhores pesquisadores da América Latina.
 ● Citado pela PLOS Biology como um dos cinco pesquisadores mais influentes do 
Brasil e o 1.069º do mundo na área de Engenharia Química em 2019.
 ● Foi docente nos cursos de graduação presenciais de Biomedicina, Farmácia, 
Fisioterapia, Estética e Cosmética e Engenharia de Produção da UniFatecie.
 ● Docente EAD da UniFatecie.
 ● Professor Adjunto (T-40) na Universidade Estadual de Maringá. 
Tem experiência na área de química de materiais, concentrando-se os estudos na 
síntese de materiais nanoporosos baseados em carbono e carbono dopado com heteroá-
tomos (nitrogênio, enxofre, fósforo etc.) para aplicação, principalmente, em processo de 
adsorção e eletrocatálise. Tem experiência também na aplicação de ferramentas quimio-
métricas para otimização de processos associados à regeneração de carbonos saturados 
com compostos orgânicos, bem como na otimização da síntese de materiais adsorventes.
CURRÍCULO LATTES: http://lattes.cnpq.br/2350079239944108
https://www.adscientificindex.com/
http://lattes.cnpq.br/2350079239944108 
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Seja muito bem-vindo (a)!
Caro acadêmico (a), nesta sua caminhada de formação, você já deve ter cruzado 
com disciplinas que, de alguma forma, relatam algum processo químico. Além disso, você 
provavelmente deve ter realizado a disciplina de Processos Químicos I. A disciplina de 
Processos Químicos II é uma continuação da análise e conhecimento dos processos mais 
importantes para a sociedade. Você já pôde perceber ao longo do seu curso que toda 
reação química possui, direta ou indiretamente, um processo a ela atrelado. Por exemplo, 
quando falamos em reações químicas de simples troca ou deslocamento, estamos nos re-
ferindo a processos químicos onde há transferência de elétrons, estes, indispensáveis para 
a indústria de telhas galvanizadas. Neste contexto, na disciplina de Processos Químicos II 
você continuará a se aprofundar e conhecer processos que estão intimamente relacionados 
ao nosso conforto no dia a dia.
Na Unidade I, iremos abordar um dos processos químicos, talvez, mais importantes 
para a sociedade: a exploração do petróleo e gás, além da obtenção de combustíveis e 
outras substâncias. O petróleo passou a ser utilizado em escala global após a 2º Revolu-
ção Industrial no século XIX. Embora seja uma fonte não renovável, a grande importância 
do petróleo consiste no fato de, por ser uma mistura complexa de moléculas orgânicas, 
permite a separação em inúmeras frações que atuam como combustíveis, na fabricação de 
plásticos, tintas, borrachas sintéticas, óleos lubrificantes e até mesmo, asfalto. Desta forma, 
compreender o processo de separação e técnicas para melhoria do rendimento de algumas 
frações obtidas é de extrema importância.
Dando continuidade ao estudo dos processos químicos, a Unidade II ainda es-
tará, de certa forma, correlacionada com a Unidade I. Nessa Unidade, discutiremos os 
petroquímicos. Esses compostos (petroquímicos) nada mais são que os derivados do 
petróleo. Assim, iremos discutir os petroquímicos de 2ª geração (resinas e intermediários), 
bem como os de 3ª geração (transformadores). Todos estes materiais estão presentes em 
praticamente todas as atividades que realizamos diariamente. Portanto, você pode verificar 
que embora o petróleo seja diretamente associado à obtenção de combustíveis (gasolina, 
óleo diesel e querosene), suas frações permitem, de forma direta ou indireta, a obtenção 
de inúmeros outros materiais.
APRESENTAÇÃO DO MATERIAL
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Ainda que o petróleo seja responsável por 35% de toda a energia consumida no 
mundo, sabemos que ele é uma fonte finita. Desta forma, diferentes processos têm sido 
desenvolvidos com o objetivo de suprir essa demanda energética no futuro. Dentre as 
tecnologias, podemos destacar a produção de etanol, que sendo uma molécula orgânica 
do grupo dos álcoois, pode ser obtida a partir da fermentação enzimática da sacarose, 
este processo industrial é realizado a partir de diferentes fontes desta matéria-prima, que 
incluem a cana de açúcar, milho e até mesmo a beterraba. Assim, na Unidade III nos dedi-
caremos a compreender esse processo industrial em termos das reações e dos processos 
físico-químicos que o descreve.
Para finalizar, na Unidade IV iremos abordar uma outra tecnologia que tem, cada 
vez mais, ganhado destaque, a produção de biodiesel. Ele nada mais é que um com-
bustível biodegradável derivado de fontes renováveis, como óleos vegetais e gorduras 
animais, sendo obtido a partir de um processo químico denominado transesterificação. 
Até aqui, abordamoscomo biossíntese. As vias catabólicas liberam energia na 
forma de trifosfato de adenosina (ATP) e dinucleotídeo de nicotinamida-adenina (NADH), 
que, por sua vez, são utilizados para a conversão de moléculas precursoras pequenas 
em macromoléculas celulares. Na bioquímica, a fermentação é um processo catabólico 
anaeróbico, que não envolve cadeia respiratória (SIMOMUKAY et al. 2021).
44UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
O processo biológico de fermentação começa com a glicólise, que é a via cen-
tral do catabolismo da glicose. Nesse processo, a molécula de glicose é quebrada e 
transformada em duas moléculas de piruvato, ou ácido pirúvico, por meio de uma série 
de reações catalisadas por enzimas específicas, que se situam na parede celular e no 
interior da célula. O piruvato formado recebe elétrons do NADH e se transforma em áci-
dos ou álcool. Ou seja, o piruvato pode seguir diferentes vias metabólicas: fermentação 
alcoólica, fermentação láctica e respiração (SIMOMUKAY et al. 2021).
1.1 Fermentação alcoólica 
A fermentação alcoólica é um processo anaeróbico catalisado por enzimas, em 
que ocorre a degradação de moléculas de açúcar, geralmente glicose ou frutose, no inte-
rior da célula de microrganismos como fungos (leveduras) ou bactérias, formando álcool 
(etanol) e gás carbônico (CO2) e liberando energia química e térmica. Na fermentação 
alcoólica, ocorre a atuação da enzima piruvato descarboxilase, que descarboxila, ou seja, 
retira a hidroxila do ácido pirúvico, produzindo acetaldeído. Esse acetaldeído vai então 
ser reduzido pelo NADH a moléculas de etanol e CO2. Os microrganismos da fermentação 
alcoólica têm o objetivo de produzir energia para realizar suas atividades fisiológicas de 
crescimento e reprodução; sendo assim, o etanol é apenas um subproduto do processo 
(SIMOMUKAY et al. 2021). 
Essa fermentação pode ser realizada por diversos microrganismos, sendo que 
as leveduras utilizadas no processo fermentativo são um aspecto de grande influência 
no produto final a ser obtido. A levedura Saccharomyces cerevisiae é considerada uma 
boa linhagem para a fermentação alcoólica, representando uma das principais leveduras 
utilizadas nesse tipo de fermentação. Normalmente a fermentação alcoólica é utilizada na 
fabricação de bebidas alcoólicas, como cerveja e vinho, para crescimento de massas, para 
produção de etanol combustível (bioetanol), entre outros (SIMOMUKAY et al. 2021).
A equação de Gay-Lussac representa a fermentação alcoólica, em que é possível 
observar que a glicose é convertida à etanol, dióxido de carbono (CO2), além de liberar 57 
kcal de energia. 
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP + 57 kcal
45UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
Os principais produtos que são desejados numa fermentação são o etanol e o 
gás carbônico, mas devido a reações secundárias outros produtos também podem ser 
gerados em maior ou menor quantidade, tais como aldeídos, ésteres, ácidos, álcoois 
superiores, compostos sulfurados, fenóis, biomassa, metanol e furfural. Os principais 
fatores que afetam o rendimento da fermentação estão relacionados aos seguintes as-
pectos (SIMOMUKAY et al. 2021):
 ● Físico — temperatura da fermentação (20 a 30°C);
 ● Químico — pH (entre 4,5 e 5,0), oxigenação, nutrientes minerais e orgânicos;
 ● Microbiológico — espécie de microrganismo, linhagem e concentração da levedura.
A fermentação alcoólica se divide em três fases: preliminar, tumultuosa e com-
plementar. A fase preliminar é a que se inicia quando o substrato é acrescentado junto ao 
microrganismo. Nela, ocorre uma intensa multiplicação celular, e o açúcar consumido é 
usado na reprodução. Essa etapa é caracterizada por uma pequena elevação da tempe-
ratura e um baixo desprendimento de CO2, cuja duração depende das características do 
sistema de fermentação. A fase tumultuosa se inicia com o desprendimento intenso de CO2, 
que faz com que o mosto se agite como em ebulição, formando espuma. Durante essa 
fase, ocorre um aumento da temperatura, que deve ser corrigida por meio de trocadores 
de calor. A duração dessa fase é evidenciada pela diminuição do desprendimento de CO2 
(SIMOMUKAY et al. 2021).
Já na fase complementar, o desprendimento de gás carbônico diminui ainda mais 
e o líquido assenta na dorna fermentativa. A temperatura também diminui e ocorre uma 
redução abrupta no teor de açúcares do meio, completando o processo. Os processos 
fermentativos podem ser classificados conforme a maneira como o substrato é adicio-
nado às dornas de fermentação e o produto obtido é retirado. São três os tipos básicos: 
processo em batelada ou descontínuo, batelada alimentada e processo contínuo, sendo 
a batelada alimentada com reciclo de células (SIMOMUKAY et al. 2021).
1.2 Modos de Condução da Fermentação
Há várias maneiras de se conduzir a fermentação. Assim, o meio de produção 
(reator biológico) pode ser manipulado de forma descontínua, semicontínua, descontínua 
alimentada (ou batelada alimentada) ou contínua, onde podem operar com ou sem recir-
culação do fermento. Na produção industrial em larga escala do etanol, os processos de 
fermentação podem ser classificados em processos em batelada e contínuos, sendo que a 
46UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
nominação batelada, na prática industrial da produção de etanol, se refere à batelada com 
alimentação. Em larga escala, os biorreatores, também chamados de dornas, são reatores 
de aço do tipo tanque agitado, normalmente fechados e mantidos a uma temperatura entre 
33 e 35°C até o final do processo, em que a concentração de etanol varia entre 7 e 12º 
GL. Nas dornas fechadas, é normal haver a presença de um sistema de lavagem do gás 
de saída com o intuito de recuperar o etanol evaporado (as perdas por evaporação podem 
chegar a 1,5% do total gerado). No início da fermentação é utilizada alta concentração celu-
lar inicial (106 a 107 células mL-1), enquanto que, ao final da fermentação, a concentração 
celular atinge valores de 10 a 100 vezes maiores que a inicial (concentração final de 108 
células mL-1) (PACHECO, 2010). 
1.3 Processo em Batelada 
Sendo também conhecido como processo descontínuo, sua descrição pode ser 
feita da seguinte forma: um meio de cultura adequado à nutrição e ao desenvolvimento do 
microrganismo, como também ao acúmulo do produto desejado é preparado; este, então, é 
inserido em um biorreator, onde é adicionado o microrganismo responsável pelo processo 
biológico. Após, é necessário aguardar que o processo ocorra. Passado um determinado 
período necessário à fermentação, o caldo fermentado é removido do reator e as opera-
ções unitárias necessárias para a recuperação do produto são executadas. Em termos 
de rendimento, a fermentação em batelada pode levar a baixos valores e produtividades 
quando o substrato é adicionado de uma só vez, no início da fermentação. Isso se deve ao 
fato da ocorrência de efeitos de inibição, repressão ou de desvio do metabolismo celular 
a produtos que não são de interesse. Assim, o processo batelada é sempre uma base de 
comparação de eficiências frente a outros processos, porém, sua baixa eficiência estimula 
o surgimento de formas alternativas. A condução da fermentação alcoólica por processo 
em batelada é realizada, praticamente, apenas em escala de laboratório e em pequenas 
destilarias de aguardente (PACHECO, 2010).
FIGURA 02 – PROCESSO DE FERMENTAÇÃO EM BATELADA SIMPLES
Fonte: DOCPLAYER. Processo de Fermentação. [s.d.]. Disponível em: 
https://docplayer.com.br/73120020-Processos-de-fermentacao.html. Acesso em: 07 set. 2022. 
https://docplayer.com.br/73120020-Processos-de-fermentacao.html
47UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
1.4 Processo em Batelada Alimentada
Os processos em batelada alimentada são eficientes e versáteis na grande maioria 
dos processos fermentativos, inclusivenos de fermentação alcoólica. Neste tipo de proces-
so, especialmente onde há elevada densidade celular, o rendimento é elevado, justamente, 
devido ao grande número de células viáveis no meio fermentativo. A batelada alimentada 
permite o controle da concentração do substrato, minimizando, assim, os efeitos de inibição, 
bem como, permitindo a sua adição em momentos propícios durante a fermentação. Nesse 
processo de fermentação, também conhecido como “Melle-Boinot”, o substrato é alimentado 
sob condições controladas até atingir o volume do biorreator. Assim, apesar de antiga, essa 
forma de condução é muito conveniente e satisfatória em termos de operação e eficiência de 
conversão de açúcares a etanol (PACHECO, 2010).
FIGURA 03 – FLUXOGRAMA GERAL DO PROCESSO MELLE-BOINOT
Fonte: CAMPOS, E. N. Desempenho de Recentrifugação Celular no Processo de Fermentação do Etanol Biocombustível 
em Escala Industrial. 2013. Disponível em: https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/35288/Desempe-
nho%20da%20recentrifugacao%20celular%20no%20processo%20de%20fermentacao%20de%20etanol%20biocum-
bustivel%20em%20esca.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Acesso em: 07 set. 2022. 
https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/35288/Desempenho%20da%20recentrifugacao%20celular%20no%20processo%20de%20fermentacao%20de%20etanol%20biocumbustivel%20em%20esca.pdf?sequence=1&isAllowed=y
https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/35288/Desempenho%20da%20recentrifugacao%20celular%20no%20processo%20de%20fermentacao%20de%20etanol%20biocumbustivel%20em%20esca.pdf?sequence=1&isAllowed=y
https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/35288/Desempenho%20da%20recentrifugacao%20celular%20no%20processo%20de%20fermentacao%20de%20etanol%20biocumbustivel%20em%20esca.pdf?sequence=1&isAllowed=y
48UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
1.2.3 Processo Contínuo
O processo contínuo caracteriza-se por possuir uma alimentação contínua do meio 
de cultura a uma determinada vazão, sendo o volume de reação mantido constante pela 
retirada contínua do caldo de fermentação. É importante manter o cultivo contínuo sob re-
gime estacionário, isto é, quando as propriedades do meio permanecem constantes com o 
tempo em cada ponto. O processo contínuo de fermentação alcoólica pode ser dividido em 
três partes: unidade de tratamento ácido, fermentadores e unidade de separação de células 
(centrífugas). O número total de dornas de fermentação e o volume de cada uma delas tem 
sido objeto de estudo por diversos pesquisadores. Assim, esse processo pode apresentar 
maior vantagem frente ao em batelada ou batelada alimentada, uma vez que incluem a 
otimização das condições de processo para uma maior produtividade, um período elevado 
de produtividade contínua, maior conversão em termos de volume, maior uniformidade do 
produto, redução de custos laboratoriais quando alcançado o estado desejado, bem como 
a redução do tempo de limpeza e sanitização das dornas, além de maior facilidade de con-
trole automático. Por outro lado, a principal desvantagem consiste no fato de a fermentação 
contínua ser mais suscetível à contaminação bacteriana por longos prazos de exposição 
(PACHECO, 2010).
FIGURA 04 – FLUXOGRAMA DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO
 CONTÍNUA COM DORNAS LIGADAS EM SÉRIE
Fonte: CRUZ, S. H. Processos Industriais de Condução de Fermentação. [s.d.]. Disponível em: 
https://docplayer.com.br/51155594-Processos-industriais-de-conducao-da-fermentacao.html. Acesso em: 07 set. 2022.
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 2 INDÚSTRIA 
 ALCOOLEIRA 
 E OS SUBPRODUTOS
TÓPICO
UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
2.1 Etanol de cana-de-açúcar
Para produção do etanol, o processamento da cana-de-açúcar leva à produção, 
também, de diversos subprodutos ou resíduos, como o bagaço, a torta de filtro e a vinha-
ça. Apesar de haver a possibilidade de reaproveitamento destes resíduos, eles ainda não 
atuam diretamente na redução do custo do produto final, assim, seu aproveitamento deve 
ser incrementado de forma a representar um importante passo no sentido de aprimorar a 
eficiência global da Indústria Alcooleira. Na Figura abaixo, é apresentado um fluxograma 
simplificado, onde pode ser identificado as quantidades médias de produtos e subprodutos 
gerados no processamento da cana-de-açúcar em destilarias autônomas (somente produ-
ção de álcool) e anexa (produção de açúcar e álcool).
50UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
FIGURA 05 – FLUXOGRAMA DE UMA DESTILARIA AUTÔNOMA E ANEXA, RESPECTIVAMENTE
Fonte: FONSECA, G. C. Modelagem e simulação de uma destilaria autônoma de produção de etanol de primeira 
geração (E1G). 2014. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/bitstream/handle/ufscar/4136/5893.pdf;jsessio-
nid=A616476B61B3AACF022D8F2851333FFF?sequence=1. Acesso em: 07 set. 2022.
Fonte: Adaptado de: PAIVA, R. P. O.; MORABITO, R. Otimização do planejamento hierárquico da produção em 
usinas cooperadas do setor sucroenergético. 2013. Produção v. 23, p. 449-467. Disponível em: https://www.scielo.
br/j/prod/a/VmjZnYKDs9Gk6nWQsgdFNRh/?format=pdf&lang=pt. Acesso em: 07 set. 2022.
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/handle/ufscar/4136/5893.pdf;jsessionid=A616476B61B3AACF022D8F2851333FFF?sequence=1
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/handle/ufscar/4136/5893.pdf;jsessionid=A616476B61B3AACF022D8F2851333FFF?sequence=1
https://www.scielo.br/j/prod/a/VmjZnYKDs9Gk6nWQsgdFNRh/?format=pdf&lang=pt
https://www.scielo.br/j/prod/a/VmjZnYKDs9Gk6nWQsgdFNRh/?format=pdf&lang=pt
51UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
O bagaço in natura resultante do processamento da cana-de-açúcar apresen-
ta umidade média de 50% (m/m), sendo que seu uso na geração de energia tornou-se 
fundamental para o funcionamento das usinas com ou sem destilaria anexa, diminuindo, 
assim, a dependência e os custo em relação uso das fontes de combustíveis tradicionais. 
Como matéria-prima industrial, o bagaço de cana não é largamente empregado, embora 
apresente grande potencial. Dentre as possibilidades, podemos destacar a utilização na a 
produção de papel e celulose, furfural, metanol, produtos aglomerados e produtos oriundos 
da hidrólise do bagaço (CASTRO, 2013).
A torta de filtro, também conhecida como torta de borra, borra ou lodo, é o re-
sultado da filtração da mistura de lodo dos decantadores (com bagacilho) envolvidos 
no processo de produção do açúcar. Nas destilarias autônomas onde foi introduzido o 
sistema de clareamento do caldo, esta também é gerada como subproduto. Seu aspecto 
é de um material amorfo, macio e leve, com coloração entre o marrom escuro e o preto. 
Em termos de obtenção, cerca de 30 a 40 Kg são obtidos para cada tonelada de cana-
-de-açúcar processada, sendo a umidade média de cerca de 75% em peso. Em relação 
à composição, contém uma significativa quantidade de matéria orgânica (fibras, sacarose 
e colóides coagulados), sendo rica em cálcio e ferro, além de apresentar uma quantidade 
considerável de fósforo e nitrogênio, porém, é carente de potássio e magnésio. Várias 
utilizações têm sido sugeridas para a torta de filtro, dentre elas, podemos destacar seu 
usocomo: aglutinante, auxiliar de filtração, matéria-prima para a produção de proteína, 
fertilizantes, etc. Embora essas utilizações se mostrarem interessantes do ponto de vista 
teórico, na prática, a torta vem sendo utilizada apenas como fertilizante e, principalmente, 
pelas próprias usinas (CASTRO, 2013).
A vinhaça ou vinhoto é considerado o principal subproduto líquido produzido pe-
las destilarias. A vinhaça pode ser classificada como uma suspensão aquosa de sólidos 
orgânicos e minerais, contendo os componentes do vinho que não são destilados, além 
de conter quantidades residuais de açúcar, álcool e compostos voláteis de maior mas-
sa molecular. A grande preocupação com a vinhaça decorre de dois fatores básicos: a 
composição química e o grande volume gerado no processo de obtenção do etanol. Em 
relação a sua composição química, a matéria orgânica é predominante, respondendo por 
75% do teor de sólidos suspensos. Ademais, podemos destacar a presença de potássio 
e ferro. Os valores de pH situam-se em torno de 4,0 e seu comportamento é de uma 
solução tamponada (CASTRO, 2013).
52UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
Essa composição faz com que a vinhaça apresente uma elevada demanda química 
e bioquímica de oxigênio (DQO e DBO) e, portanto, um alto poder poluente se lançado em 
corpos d’água sem o devido tratamento. Com relação ao volume gerado, pode-se conside-
rar que se obtêm, em média, a proporção de 13 litros de vinhaça para cada litro de etanol 
produzido. Se assumirmos que a produção de etanol no país é da ordem de 12.500 bilhões 
de litros, o volume de vinhaça gerado é de aproximadamente 150 bilhões de litros. A partir 
do momento em que o controle ambiental se tornou mais rigoroso e as opções de utilização 
deste subproduto se ampliaram, o seu aproveitamento vem crescendo. Entre as soluções 
técnicas que se apresentam, destacam-se (CASTRO, 2013):
 ● Utilização agrícola in natura, como adubo (embora com controle devido, princi-
palmente ao baixo valor de pH);
 ● Concentração para utilização como componente fortificante de rações;
 ● Fermentação aeróbica como o objetivo de produção de proteínas unicelulares;
 ● Fermentação anaeróbica para produção de metano;
 ● Reciclo no processo de obtenção de etanol a partir de melaço (permitindo a 
substituição em até 30% do volume de água empregada no preparo de mostos 
de fermentação alcoólica).
2.1 Etanol do Milho
O etanol de milho pode ser produzido por duas vias distintas: a primeira por 
meio da moagem em via úmida e o segundo a partir de moagem em via seca. No 
processo por via úmida, as várias frações do grão de milho são separadas, permitindo 
a recuperação mais fácil de subprodutos como: amido modificado, dextrinas, xarope 
de glucose, CSL, óleo refinado, fibra e glúten. Na moagem em via seca, os principais 
subprodutos são o óleo refinado e os DDGS (cereais, farinha de milho, fubá e farelo) 
que são utilizados como suplemento proteico alimentar de animais, agregando assim, 
valor à industrialização do milho (FERNANDES, 2019).
53UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
FIGURA 06 – FLUXOGRAMA DE PRODUÇÃO DE ETANOL
 DE MILHO POR VIA ÚMIDA E SECA, RESPECTIVAMENTE
54UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
Fonte: Fernandes (2019, p. 16 e 17)
O processo por via úmida apresenta como etapa adicional anterior à moagem, a 
maceração dos grãos, onde uma solução de dióxido de enxofre é adicionada à matéria-pri-
ma para promover uma melhor separação do amido e das proteínas do milho. No proces-
samento via seca, o grão é moído em pó sem adição de soluções aquosas, fracionando o 
milho em pericarpo, gérmen e endosperma, ou em outras palavras: casca, óleo e amido 
(FERNANDES, 2019). 
A hidrólise dos amidos pode ser realizada pela ação de cinco tipos de enzimas: 
amilases (endoamilases e exoamilases), isomerases, ciclodextrinas, desramificadoras e 
glicosiltransferases. A rota industrial mais comum é a rota de catálise enzimática com 
α-amilase, seguida da catálise com amiloglucosidase, também conhecida como glucoa-
milase (GMS) (FERNANDES, 2019). Após essa etapa, os produtos são submetidos a 
fermentação e destilação.
55UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL 55
Os processos fermentativos são totalmente dependentes da utilização de leveduras para conversão do 
substrato ao produto de interesse. Esse estudo realizado pela Unicamp desenvolveu uma levedura “inteli-
gente” que acelera a produção de álcool. Para maiores detalhes, acesse o link referenciado abaixo.
Fonte: BRITO, A. Levedura “inteligente” acelera a produção de álcool. 2003. Jornal da Unicamp. Disponível 
em: https://www.unicamp.br/unicamp_hoje/ju/julho2003/ju220pg05.html. Acesso em: 04 set. 2022. 
https://www.unicamp.br/unicamp_hoje/ju/julho2003/ju220pg05.html
56UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
“Agir, eis a inteligência verdadeira. Serei o que quiser. Mas tenho que querer o que for. O êxito está em ter êxito, e 
não em ter condições de êxito. Condições de palácio tem qualquer terra larga, mas onde estará o palácio se não o 
fizerem ali?”
- Fernando Pessoa
Fonte: PENSADOR. Frases de Motivação. ©2005–2022. Disponível em: 
https://www.pensador.com/frases_de_motivacao/. Acesso em: 04 set. 2022. 
https://www.pensador.com/frases_de_motivacao/
57
CONSIDERAÇÕES FINAIS
UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
Chegamos ao final da Unidade III da disciplina de Processos Químicos II. Nessa 
Unidade discutimos as tecnologias envolvidas no processo de fermentação que, embora 
seja bioquímico, fornece produtos de grande interesse para indústria química de modo 
geral. Dentre as diferentes modalidades de fermentação, a alcoólica desempenha papel 
chave na sociedade como um todo. Ela é responsável por produzir o etanol, uma das fontes 
de combustível utilizadas em nosso país, bem como empregada na indústria em diferentes 
processos. Embora muito citado a via de produção de combustíveis, vale lembrar que o pro-
cesso fermentativo alcoólico também é responsável pela produção de bebidas alcoólicas, 
outro ramo de grande abrangência, não só no Brasil, mas em todo o mundo.
O processo de produção de etanol mais conhecido é aquele em que a fonte dos 
açúcares fermentáveis é a cana-de-açúcar; no entanto, qualquer fonte destes açúcares 
pode ser empregada para tal (beterraba, entre outros). Nos últimos anos, uma tecno-
logia que tem emergido pujante é a utilização do amido de milho, o qual após algumas 
etapas reacionais, é convertido em açúcares fermentáveis e posteriormente, etanol. 
Desta forma, percebe-se o quão abrangente e importante é essa indústria baseada 
em processos fermentativos. Espero que você tenha aproveitado da melhor maneira 
essa unidade e nos vemos na Unidade IV, onde iremos discutir os processos químicos 
industriais associados à produção de outros biocombustíveis, bem como as tecnologias 
de tratamento de efluentes industriais.
58
LEITURA COMPLEMENTAR
UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
Em termos energéticos, a sociedade vem passando por um período de caracterís-
ticas antagonistas: ao mesmo tempo que a demanda por fontes energéticas tem crescido, 
a principal fonte disponível (petróleo) é poluidora e não renovável. Frente a esse cenário, 
cada vez mais é importante buscar novas fontes energéticas e que, ao mesmo tempo, 
sejam mais limpas que as atuais. Nesse contexto, o etanol de segunda geração tem ga-
nhado cada vez mais espaço. O etanol de segunda geração é produzido a partir de fontes 
lignocelulósicas pela quebra dos polissacarídeos presentes na parede celular vegetal de 
resíduos, como casca de árvores ou bagaço de cana-de-açúcar, por exemplo. Com base no 
exposto, as referências a seguir apresentam uma abordagem sobre a produção de etanol 
celulósico (2º geração),bem como sobre sua viabilidade e perspectivas futuras. 
Fontes:
MELO, N. R. Etanol 2G: Processo Produtivo e Contexto Atual no Brasil. 
Orientador: Prof. Dr. Eloízio Júlio Ribeiro. 2020. 53 f. TCC (Graduação). Curso de Enge-
nharia Química, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia. 2020. Disponível em: 
https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/31885/1/Etanol2GProcesso.pdf. Acesso 
em: 07 set. 2022.
https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/31885/1/Etanol2GProcesso.pd
59UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
DAMASCENO, G. P.; ZANETI, L. D.; CELLA, D. Viabilidade da Produção de Eta-
nol Celulósico. 2017. Revista Interface Tecnológica, v. 14, p. 52-63. Disponível em: https://
revista.fatectq.edu.br/interfacetecnologica/article/view/175/202. Acesso em: 07 set. 2022. 
https://revista.fatectq.edu.br/interfacetecnologica/article/view/175/202
https://revista.fatectq.edu.br/interfacetecnologica/article/view/175/202
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MATERIAL COMPLEMENTAR
UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
LIVRO
Título: Tecnologia das Fermentações: Fundamentos de Biopro-
cessos.
Autor: Reinaldo Gaspar Bastos.
Editora: EDUFSCAR. 
Sinopse: O principal objetivo deste livro é apresentar aos lei-
tores os princípios da engenharia de bioprocessos e da biotec-
nologia industrial, de forma acessível e condensada. Apesar da 
ocorrência de excelentes referências em inglês, são escassas 
as bibliografias em português que abordam esse tema. Nesse 
contexto, procuramos classificar esse assunto tão abrangente 
de forma didática em oito unidades. No início são apresentados 
os conceitos fundamentais, com a definição de termos que se-
rão usados amplamente durante a leitura do texto. A seguir, os 
principais modelos metabólicos utilizados por microrganismos 
de interesse industrial e a análise dos processos enzimáticos 
e microbiológicos por meio de balanços materiais. Por fim, 
apresentamos as principais operações unitárias utilizadas nos 
bioprocessos, incluindo os princípios da purificação de biomo-
léculas. O autor espera que o texto seja o primeiro passo para 
que o leitor se interesse e procure aprimorar seus estudos 
nessa área.
FILME / VÍDEO
Título: Cooked.
Ano: 2016.
Sinopse: Michael Pollan, o aclamado escritor e ativista da alimen-
tação, põe a mão na massa, na carne e na fermentação, mos-
trando como cozinhar transforma o mundo em que vivemos.
Link do vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=epMAq5WYJk4 
https://www.youtube.com/watch?v=epMAq5WYJk4
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Plano de Estudos
• Introdução à Produção do Biodiesel;
• Tecnologias de Produção do Biodiesel;
• Tecnologias para o Tratamento de Efluentes. 
Objetivos da Aprendizagem
• Conceituar e contextualizar a produção de
 biodiesel no Brasil;
• Compreender o processo de produção do biodiesel; 
• Estabelecer a importância do biodiesel 
 como combustível renovável;
• Avaliar as tecnologias para tratamento 
 de resíduos industriais. 
4UNIDADEUNIDADE
COMBUSTÍVEISCOMBUSTÍVEIS
RENOVÁVEIS E ORENOVÁVEIS E O
CUIDADO COM OCUIDADO COM O
MEIO AMBIENTEMEIO AMBIENTE
 Professor Dr. André Luiz Cazetta
62
Caros acadêmicos, sejam bem-vindos à quarta unidade.
 
O biodiesel é um combustível derivado da esterificação ou transesterificação de 
ácidos graxos à ésteres alquílicos. As fontes de ácidos graxos mais comuns são as plantas 
oleaginosas, em que os triacilglicerídeos de origem vegetal (conhecidos como óleos) são 
submetidos às reações de conversão à ésteres alquílicos. Além da soja, algodão, mamona, 
palma, etc.; a gordura animal também tem sido empregada, embora apresente o inconve-
niente de ser, geralmente, sólida ou pastosa à temperatura ambiente. 
Além da extração direta dos óleos a partir das sementes ou frutos oleaginosos, 
o que, muitas vezes, compete economicamente com sua utilização na alimentação; há a 
possibilidade de utilização de rejeitos (como óleos de fritura) para a produção do biodiesel. 
Como você já pôde perceber, a produção de biodiesel – embora de extrema importância 
para diminuição da dependência do petróleo e das emissões de gases nocivos ao efeito 
estufa – ainda possui alguns desafios a serem vencidos e a presente unidade traz as prin-
cipais tecnologias que vêm sendo empregadas para que você possa compreender esse 
processo químico industrial. 
Para finalizar, tão importante quanto melhorar o processo produtivo, é cuidar do 
tratamento e disposição adequada dos subprodutos e/ou rejeitos gerados no processo 
industrial, e nessa unidade, também discutiremos as principais tecnologias empregadas 
para tal fim.
Desejo ótimos estudos a você.
INTRODUÇÃO
UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
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A forte dependência dos sistemas energético-econômicos das fontes não 
renováveis de energia, denominadas combustíveis fósseis, tem acarretado, além de 
uma permanente apreensão no que concerne ao seu caráter esgotável e à garantia 
de livre acesso, uma preocupação em escala global referente às emissões de grandes 
quantidades de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera. Como consequência do estilo 
de desenvolvimento adotado, as concentrações deste gás na atmosfera têm aumentado 
progressivamente (SANTOS, 2013).
A utilização de biocombustíveis, apesar de não ser um assunto novo na história, 
nunca despertou tanto a atenção dos diversos segmentos da comunidade mundial. Seja 
pelos Estados, pelas empresas ou atores sociais em geral, os biocombustíveis são vistos 
como vetores-chave para a solução da: (I) dependência das fontes de energia não renová-
veis, como o petróleo; (II) questão do aquecimento global via redução das emissões de CO2; 
(III) exclusão econômica e social de famílias em situação de miséria. Os biocombustíveis, 
vistos por esse caleidoscópio, correm o risco de tornarem-se a panaceia do século XXI, 
sem que se leve em conta a devida avaliação dos efeitos colaterais que podem advir do 
tratamento. Assim, ao se tratar desse assunto, alguns cuidados devem ser tomados para 
que não haja extrapolação do verdadeiro potencial desses energéticos (SANTOS, 2013).
 1 INTRODUÇÃO À
 PRODUÇÃO DO
 BIODIESEL
TÓPICO
63UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
O preço do petróleo, com as cotações atuais, é um motivador para a utilização dos 
biocombustíveis como produto substituto, ainda que não o único. A preocupação com a 
questão ambiental,particularmente o aquecimento global, cuja principal causa é creditada 
às emissões de CO2 resultantes da queima dos combustíveis fósseis, também fez com que 
as atenções se voltassem para eles. Os biocombustíveis, devido à sua origem na biomas-
sa, são considerados como fontes energéticas de baixas emissões de CO2 , uma vez que o 
carbono liberado na queima foi capturado da atmosfera durante o crescimento do vegetal. 
Dessa forma, a sua produção passa a ter papel importante no contexto mundial como so-
lução energética. Ao mesmo tempo, essa produção, quando responsavelmente planejada 
(orientada ao desenvolvimento sustentável), pode ser um vetor de inclusão econômica e 
social, uma vez que, ao demandar maior quantidade de terras cultivadas, tem o potencial 
de aproveitar pequenas propriedades familiares para o cultivo. Novas terras a serem culti-
vadas podem significar melhoria nas condições de vida daqueles que nelas habitam, o que 
pode resultar em diminuição da pobreza, da miséria e das migrações (SANTOS, 2013).
A produção de biodiesel requer a conversão das fontes primárias (soja, palma etc.) 
em uma fonte secundária (biodiesel), para que então esta seja levada ao módulo conversor 
de energia (automóvel), que transforma sua energia química em força-motriz. Dessa forma, 
a cadeia dos biocombustíveis contempla (SANTOS, 2013):
 ● Etapa primária – agrária;
 ● Etapa secundária – extração e distribuição para os centros de transformação;
 ● Etapa terciária – tecnologia de produção.
64UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
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O biodiesel é um combustível obtido por meio da transesterificação de triglicerídeos 
ou esterificação de ácidos graxos livres. A principal matéria-prima utilizada na fabricação do 
biodiesel são óleos de origem vegetal, embora a gordura animal e outros materiais como 
óleos utilizados para a cocção de alimentos (fritura) também tenham sido empregados. 
As oleaginosas são espécies vegetais que fornecem boas quantidades de óleo em 
seus frutos ou sementes, possibilitando a extração em grande escala. O termo “oleaginosas”, 
portanto, não designa ou agrupa plantas de acordo com similaridades botânicas. Óleos são 
moléculas químicas compostas exclusivamente por átomos de carbono (C), hidrogênio (H) 
e oxigênio (O), e que tendem a estar na forma líquida quando em temperatura ambiente, 
em contraposição às gorduras, as quais tendem a permanecer sólidas em temperatura 
ambiente (PEDROSO, 2018).
FIGURA 01 – CONSTITUIÇÃO QUÍMICA DE UM TRIGLICERÍDEO (ÓLEO OU GORDURA)
 2 TECNOLOGIAS 
 DE PRODUÇÃO 
 DO BIODIESEL
TÓPICO
65UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
Diversas espécies vegetais fornecem óleos em quantidade suficiente para extração 
em escala industrial, como o algodoeiro (Gossypium hirsutum L.), a canola (Brassica napus 
L.), o girassol (Helianthus annus L.), a soja (Glycine max [L.] Merr.), o amendoim (Arachis 
hypogaea L.), a mamona (Ricinus communis L.) e a oliveira (Olea europaea L.), dentre 
vários outros exemplos. Uma das grandes vantagens do biodiesel reside no fato de que as 
matérias-primas para sua produção são renováveis, diferentemente do que ocorre com o 
diesel, gasolina e outros derivados do petróleo (PEDROSO, 2018).
2.1 Pré-tratamento da matéria-prima
Se o óleo ou gordura apresentar quantidades significativas de AGLs, proces-
sos especiais são necessários. Óleos utilizados em frituras contêm tipicamente de 2 
a 7% de AGLs, enquanto que, as gorduras animais, contêm geralmente de 5 a 30% 
de AGLs. Algumas matérias-primas de baixa qualidade, como o resíduo de caixas de 
gordura, podem se aproximar de 100% de AGLs. Quando um catalisador alcalino é 
adicionado a estas matérias-primas, os AGLs reagem com o catalisador para formar 
sabões e água (KNOTHE, 2006).
Até o nível de 5% de AGLs, a reação ainda pode ser realizada com catalisadores 
alcalinos, mas uma quantidade adicional de catalisador deve ser utilizada para compen-
sar a perda para reações de saponificação. Os sabões formados durante a reação são 
removidos com o glicerol ou são eliminados durante a etapa de lavagem aquosa. Quan-
do a concentração de AGL é superior a 5%, os sabões inibem a separação de fases 
entre o glicerol e os ésteres metílicos e contribuem à formação de emulsões durante a 
lavagem aquosa. Para esses casos, un catalizador ácido como o ácido sulfúrico pode 
ser utilizado para esterificar os AGL a ésteres metílicos, como demonstra a seguinte 
reação (KNOTHE, 2006):
R–COOH + CH3OH → R–COOCH3 + H2O
Este processo pode ser utilizado como um pré-tratamento para converter AGLs a 
ésteres metílicos, proporcionando assim uma redução nos níveis de AGLs. Assim, o óleo 
pré-tratado, com baixo teor de AGL, pode ser transesterificado com um catalisador alcalino 
para converter os triacilgliceróis em ésteres metílicos (KNOTHE, 2006).
66UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
FIGURA 02 – PROCESSO DE PRÉ-TRATAMENTO PARA 
MATÉRIAS-PRIMAS RICAS EM ÁCIDOS GRAXOS LIVRES (AGLS)
Fonte: Knothe (2006, p. 39). 
2.2 Processos de produção do biodiesel
Quatro métodos têm sido investigados para reduzir a alta viscosidade de óleos 
vegetais e, assim, permitir o seu uso em motores diesel sem problemas operacionais, como 
a formação de incrustações e depósitos: uso de misturas binárias com petrodiesel, pirólise, 
microemulsificação (ou mistura co-solvente) e transesterificação. A transesterificação é de 
longe o método mais comum e por isso será discutida nesta unidade. Apenas a transeste-
rificação leva a produtos comumente denominados biodiesel, isto é, ésteres alquílicos de 
óleos e gorduras (KNOTHE, 2006).
Esta reação ocorre na presença de um catalisador, geralmente hidróxido de sódio 
(NaOH) ou de potássio (KOH). A quantidade exata dessas substâncias alcalinas a ser 
usada deve ser determinada através de titulação, para que haja neutralização total dos 
ácidos graxos presentes no triglicerídeo. A reação de produção de biodiesel é composta 
basicamente de um álcool reagindo com triglicerídeos, de forma que o álcool ao reagir com 
os ácidos graxos produz ésteres monoalquídicos (monoalquilas). Estes compostos são o 
biodiesel propriamente dito. Há formação de subprodutos como a glicerina, água, sabões 
e excedente do álcool utilizado (etanol ou metanol), que podem ser reaproveitados após 
remoção obrigatória do produto final (biodiesel) (PEDROSO, 2018).
67UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
FIGURA 03 – REAÇÃO DE TRANSESTERIFICAÇÃO. R É UMA MISTURA DE VÁRIAS CADEIAS DE 
ÁCIDOS GRAXOS. O ÁLCOOL USADO PARA A PRODUÇÃO DE BIODIESEL É USUALMENTE O 
METANOL (R’=CH3)
Fonte: Knothe (2006, p. 13). 
Para que a reação transesterificação decorra com sucesso, é necessário haver um 
controle nas condições reacionais, ou seja, tipo do álcool, razão molar óleo:álcool, tempe-
ratura e tempo da reação, tipo do catalisador e a quantidade utilizada. Na sua maioria, os 
catalisadores para produção de biodiesel são aqueles que apresentam sítios ácidos e/ou 
básicos de Lewis. Para a reação de esterificação, os catalisadores mais eficazes apresen-
tam sítios ácidos, enquanto que, para transesterificação, àqueles que apresentam sítios 
básicos (GONDIM et al., 2017). 
FIGURA04 – FLUXOGRAMA ESQUEMÁTICO DO PROCESSO DE PRODUÇÃO DO BIODIESEL
Fonte: Adaptado de Christoff (2006, p. 18).
68UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
Em termos comerciais, os catalisadores básicos são os mais amplamente empregados. 
Embora os catalisadores homogêneos básicos (NaOH, KOH, carbonatos ou alcóxidos) apre-
sentem melhores taxas de conversões, muitas pesquisas estão sendo realizadas com o intuito 
de obter catalisadores heterogêneos, uma vez que estes podem ser facilmente recuperados 
do meio reacional, como também, são materiais ambientalmente amigáveis. Os catalisadores 
heterogêneos são constituídos por um suporte e uma fase ativa. O uso do suporte é essencial 
para que o mesmo não se transfira para a fase líquida da reação. A alumina ou óxido de alu-
mínio (Al2O3) é muito empregada como catalisador heterogêneo, absorvente ou suporte por 
apresentar uma área superficial específica elevada (GONDIM et al., 2017). 
Um dos coprodutos da síntese do biodiesel é o glicerol (glicerina). Com a reação 
completa, o glicerol é removido dos ésteres metílicos. Devido sua baixa solubilidade na 
fase éster, a separação geralmente ocorre com rapidez e pode ser realizada por decanta-
dores ou por meio do emprego de centrífuga. Porém, o excesso de metanol (adicionado 
para garantir que o equilíbrio da transesterificação esteja totalmente deslocado para 
os produtos), tende a se comportar como solvente e, portanto, diminuir a eficiência da 
separação. No entanto, este excesso de metanol não é removido do meio, pois a reação 
de transesterificação pode ocorrer em sentido inverso. Há a possibilidade de inserção de 
água no meio de reação depois que a transesterificação esteja completa, melhorando a 
separação do glicerol (KNOTHE, 2006).
Após a etapa de separação do glicerol, os ésteres metílicos sofrem uma etapa de 
neutralização e passam, então, por um estripador de metanol, geralmente um processo 
de separação a vácuo ou um evaporador de filme líquido descendente (falling film), antes 
mesmo da etapa de lavagem aquosa. O ácido é adicionado ao produto para neutralizar 
qualquer catalisador residual e quebrar qualquer quantidade de sabão que tenha se for-
mado durante a reação. Sabões reagirão com o ácido para formar sais solúveis em água e 
ácidos graxos livres (AGLs), de acordo com a seguinte reação (KNOTHE, 2006):
R–COO–Na+ + HAc → R–COOH + Na+Ac–
Os sais serão removidos durante a etapa de lavagem aquosa e os AGL perma-
necerão no biodiesel. A etapa de lavagem aquosa tem o objetivo de remover qualquer 
quantidade residual de catalisador, sabões, sais, metanol ou glicerina livre do produto final. 
A neutralização antes da lavagem aquosa reduz a quantidade de água necessária para o 
processo e minimiza a tendência à formação de emulsões, quando a água de lavagem é 
adicionada ao biodiesel. Após o processo de lavagem, qualquer água residual é removida 
do biodiesel por um processo de evaporação a vácuo (KNOTHE, 2006).
69UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
A fase glicerídica que deixa o decantador geralmente contém apenas 50% de gli-
cerol. Esta fase também contém algum metanol excedente e a maior parte do catalisador 
e sabões formados no processo. Nesta forma, o glicerol tem baixo valor de mercado e sua 
disposição pode ser relativamente difícil. O seu conteúdo em metanol o classifica como um 
efluente tóxico e perigoso. A primeira etapa no refino do glicerol é usualmente orientada 
à adição de ácido para quebrar os sabões em AGL e sais. Os AGL não são solúveis no 
glicerol e vão flotar à superfície da mistura, de onde podem ser removidos e reciclados. 
Foi desenvolvido um processo para esterificar estes AGL e retorná-los ao processo. Os 
sais que permanecem no glicerol podem então precipitar a solução, apesar de que tal fato 
dependa fortemente da composição química do meio (KNOTHE, 2006).
Uma opção frequentemente considerada para o processo é a utilização de hidróxido 
de potássio como catalisador da reação e ácido fosfórico para a etapa de neutralização, de 
forma que o sal formado seja o fosfato de potássio, que pode ser utilizado como fertilizante. 
Após a acidulação e separação dos AGLs, o metanol presente no glicerol é removido por 
evaporação a vácuo, ou outro tipo de processo de evaporação. Nesta etapa, o glicerol deve 
apresentar uma pureza de aproximadamente 85% e pode ser tipicamente vendido para 
uma unidade de refino. O processo de refino do glicerol eleva a sua pureza para 99,5 a 
99,7% por meio da utilização de destilação a vácuo ou troca iônica (KNOTHE, 2006).
O metanol, que é removido dos ésteres metílicos e do glicerol, apresenta a ten-
dência de absorver a água que possa ter sido formada no processo. Esta água deverá ser 
removida em uma coluna de destilação antes que o metanol possa ser retornado ao pro-
cesso. Esta etapa é mais complicada se o álcool utilizado na reação formar um azeótropo 
com água, como o etanol ou o iso-propanol. Neste caso, uma peneira molecular deverá ser 
utilizada para remover a água (KNOTHE, 2006).
O principal critério para a qualidade do biodiesel é o atendimento a um padrão apro-
priado. Geralmente, a qualidade do combustível pode ser influenciada por vários fatores, 
incluindo a qualidade da matéria-prima, a composição em ácidos graxos do óleo vegetal 
ou gordura animal de origem, o processo de produção, o emprego de outros materiais no 
processo e parâmetros posteriores à produção. Quando as especificações são atendidas, 
o biodiesel pode ser utilizado na maioria dos motores modernos, sem neles exigir qualquer 
modificação, sem oferecer qualquer comprometimento da durabilidade e da confiabilidade 
do motor. Mesmo quando utilizado em mistura com diesel de petróleo, o biodiesel deve 
atender às especificações, independentemente dos teores empregados (KNOTHE, 2006).
70UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
Enquanto alguns parâmetros das especificações, como o número de cetano 
e a densidade, refletem as propriedades das substâncias químicas que compõem o 
biodiesel, outros fornecem uma indicação da qualidade obtida no processo de produ-
ção. Geralmente, os parâmetros fornecidos na ASTM D6751 são definidos por métodos 
padronizados pela ASTM, enquanto que os presentes na EN 14214 dependem de mé-
todos europeus ou internacionais (ISO). No entanto, outros métodos analíticos, como 
aqueles desenvolvidos por organizações profissionais ligadas à oleoquímica, como os 
previstos pela American Oil Chemists’ Society (AOCS), podem também ser adequados 
(ou até mais apropriados porque eles foram desenvolvidos para óleos e gorduras, e não 
para materiais derivados do petróleo anteriormente avaliados por métodos ASTM). Esta 
discussão se concentrará nos aspectos de maior importância para a garantia da quali-
dade do biodiesel, já que está relacionada à produção, bem como a alguns parâmetros 
posteriores à produção (KNOTHE, 2006).
71UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
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Embora muitas vezes utiliza-se o termo efluentes de forma genérica para se referir 
a todo subproduto de um processo ou atividade, de acordo com a Resolução nº 430 do 
CONAMA, efluente “é o termo usado para caracterizar osdespejos líquidos provenientes 
de diversas atividades ou processos” (CONAMA, 2011). Um sistema de tratamento de 
efluentes é constituído por uma série de etapas e processos, os quais são realizados com o 
intuito de remover substâncias indesejáveis da água ou para sua conversão em outra forma 
que passa a ser aceita pela legislação ambiental. Os principais processos de tratamento 
são de acordo com suas características em grupos definidos, sendo eles os processos 
físicos, químicos e biológicos (MARCONDES, 2012).
 3 TECNOLOGIAS
 PARA O TRATAMENTO
 DE EFLUENTES
TÓPICO
72UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
FIGURA 05 – FLUXOGRAMA DOS PROCESSOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTE
Fonte: Marcondes (2012, p. 19). 
3.1 Processos físicos
Dentre os vários processos de tratamento de efluentes, podemos destacar os pro-
cessos físicos, os quais são caracterizados por métodos de separação de fases, podendo 
ocorrer por meio do gradeamento, peneiramento, sedimentação ou decantação e por flota-
ção dos resíduos (MARCONDES, 2012).
O gradeamento pode ser realizado por meio de grades constituídas por barras me-
tálicas paralelas e igualmente espaçadas (de limpeza manual) ou por grades mecanizadas 
(de limpeza mecânica). O peneiramento tem por objetivo a remoção de sólidos grosseiros 
com granulometria maior que 0,25 mm. Já na sedimentação, uma fração da matéria orgâ-
nica mais pesada (sedimentável) é retida em decantadores ou tanques de sedimentação, 
onde os sólidos se sedimentam, indo para o fundo e, assim, formando o lodo primário bruto. 
Por fim temos a flotação, que consiste na introdução de bolhas de ar a uma suspensão 
de partículas. Com isso, observa-se que as partículas aderem às bolhas, formando uma 
espuma que pode ser removida da solução e separando, assim, seus componentes de 
maneira efetiva (SCHORR, 2022).
73UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
3.2 Processos biológicos
Os processos biológicos são aqueles que necessitam da ação de microrganismos, 
aeróbios ou anaeróbios, para conversão da matéria orgânica – sob a forma de sólidos dissol-
vidos ou em suspensão – em compostos simples como sais minerais, gás carbônico, água e 
outros. Esse processo se subdivide em aeróbios e anaeróbios (MARCONDES, 2012).
No tratamento biológico aeróbio, os microrganismos, mediante processos oxidati-
vos, degradam as substâncias orgânicas por meio do consumo de O2, as quais são utiliza-
das como fonte de energia. Dentre os processos aeróbios, o processo com lodo ativado é o 
mais aplicado e também o que apresenta maior eficiência. O termo lodo ativado caracteriza 
a massa microbiana floculante que se forma quando esgotos e outros efluentes biodegra-
dáveis são submetidos à aeração. Já no processo anaeróbio são utilizados microrganismos 
capazes de degradar a matéria orgânica presente no efluente, na ausência de oxigênio 
molecular. Como resultado final, obtém-se gás metano, permanecendo em solução aquosa 
subprodutos como amônia, sulfetos e fosfatos. O processo de digestão é desenvolvido 
por meio de uma cadeia sucessiva de reações bioquímicas, onde acontece a hidrólise ou 
quebra das moléculas de proteínas, lipídios e carboidratos até a formação dos produtos 
finais (MARCONDES, 2012).
3.3 Processos químicos
Os processos químicos são aqueles em que é necessário o emprego de reagentes 
químicos para aumentar a eficiência de remoção de um elemento ou substância, por meio 
da modificação do seu estado ou estrutura, ou simplesmente alterar suas características 
químicas. Esses podem ser utilizados em conjunto com os processos físicos e, algumas 
vezes, com processos biológicos. O uso de processos químicos visa à remoção de subs-
tâncias não eliminadas a contento por meio dos tratamentos físicos e biológicos, como, por 
exemplo, no caso da presença de nutrientes (MARCONDES, 2012). Os principais processos 
são descritos por (TERA, 2021):
 ● Clarificação química (responsável pela remoção de matéria orgânica coloidal, 
incluindo coliformes);
 ● Eletrocoagulação (promove a remoção de matéria orgânica, incluindo compos-
tos coloidais, corantes e óleos/ gorduras);
 ● Precipitação de fosfatos e outros sais (remoção de nutrientes), por meio da 
adição de agentes coagulantes químicos contendo ferro e/ou alumínio;
 ● Cloração para desinfecção;
74UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
 ● Ozonização (oxidação por ozônio), para a desinfecção;
 ● Redução do cromo hexavalente;
 ● Oxidação de cianetos;
 ● Precipitação de metais tóxicos;
 ● Troca iônica.
A utilização da técnica mais adequada de acordo com as características do efluen-
te, consegue remover uma fração muito significativa dos poluentes por meio de reações 
químicas, assim, mesmo que não estejam em condições de serem lançados, condiciona a 
mistura de efluentes para ser tratada nos processos subsequentes.
75UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
O diesel é um dos principais combustíveis utilizados em todo o mundo, principalmente como fonte de 
energia para movimentar veículos pesados (caminhões, tratores, trens, etc.). Embora ainda disponível, sa-
bemos que ele provém de uma fonte não renovável (petróleo). Assim, a busca por novas fontes de biocom-
bustíveis compatíveis com esses veículos tem sido cada vez maior, sendo a conversão de óleos e gorduras 
a forma mais comum de obtenção destes combustíveis. O trabalho a seguir discute, além das tecnologias 
apresentadas, outras que estão envolvidas na produção do biodiesel. 
Fonte: ORSI, H. M. Tecnologia de Produção de Biodiesel: Uma revisão. Orientador: Prof. Dr. José Mansur 
Assar. 2021. TCC (Graduação). Curso de Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de São 
Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/bitstream/handle/ufscar/15395/Tec-
nologias%20de%20Produ%C3%A7%C3%A3o%20de%20Biodiesel%20-%20Uma%20Revis%C3%A3o%20
-TG%20Helena%20Medeiros%20Orsi.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Acesso em: 22 set. 2022.
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/handle/ufscar/15395/Tecnologias%20de%20Produ%C3%A7%C3%A3o%20de%20Biodiesel%20-%20Uma%20Revis%C3%A3o%20-TG%20Helena%20Medeiros%20Orsi.pdf?sequence=1&isAllowed=y
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/handle/ufscar/15395/Tecnologias%20de%20Produ%C3%A7%C3%A3o%20de%20Biodiesel%20-%20Uma%20Revis%C3%A3o%20-TG%20Helena%20Medeiros%20Orsi.pdf?sequence=1&isAllowed=y
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/handle/ufscar/15395/Tecnologias%20de%20Produ%C3%A7%C3%A3o%20de%20Biodiesel%20-%20Uma%20Revis%C3%A3o%20-TG%20Helena%20Medeiros%20Orsi.pdf?sequence=1&isAllowed=y
76UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
“O otimismo é a fé em ação. Nada se pode levar a efeito sem otimismo”.
-Helen Keller
Fonte: PENSADOR. Frases de Reflexão, c2005–2022. Disponível em: 
https://www.pensador.com/frases_de_reflexao/. Acesso em: 22 set. 2022. 
https://www.pensador.com/frases_de_reflexao/
77
Chegamos ao fim da quarta unidade e com isso, ao fim da disciplina de Processos 
Químicos II. Nesta unidade, estudamos um dos processos de grande importância para a 
produção de biocombustíveis, que é a síntese de biodiesel. O biodiesel nada mais é que 
ésteres alquílicos obtidos a partir da reação dos ácidos graxos com um álcool na presen-
ça de um catalisador. Em termos descritivos, o processo para ser trivial, embora você 
tenha observado que diversos fatores exercem influência determinante no rendimento e 
viabilidade da reação.
A produção de biodiesel, embora viável economicamente, esbarra em questões 
conflitantes a partir das matérias-primas, uma vez que as plantas oleaginosas mais utilizadas 
para extração de óleo (como a soja) também são fontes de matéria-prima para produção de 
produtos consumíveis pela população. Assim, além dos desafios operacionais de promover 
as reações de transesterificação ou esterificação, há ainda as questões associadas ao usode fontes de matérias-primas que não sejam aptas para o consumo humano.
Tão importante quanto a produção eficiente de moléculas de interesse social e eco-
nômico é o gerenciamento do impacto ambiental do processo produtivo. Nesse contexto, é 
de extrema importância que os subprodutos e/ou resíduos gerados no processo industrial 
sejam armazenados, tratados e dispostos de maneira adequada e em conformidade com as 
legislações ambientais vigentes. Assim, nesta unidade discutimos as principais tecnologias 
envolvidas no tratamento de efluentes. Espero que você tenha aproveitado esse conteúdo 
da melhor forma possível.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
78
Com o aumento da população mundial somado à melhoria na qualidade de vida 
de modo geral, há uma necessidade crescente no aumento da produção de moléculas de 
grande interesse econômico e social. Nesse contexto, a indústria química é primordial. No 
entanto, aumentar a produção significa consumir maior quantidade de água, bem como 
gerar maior quantidade de efluentes industriais. Assim, tão importante quanto pensar na 
expansão da produção, é necessário tratar e reutilizar os efluentes gerados nos processos 
industriais. Com essa necessidade em mente, as referências a seguir apresentam tecnolo-
gias que têm sido empregadas para tal fim.
Fonte: BATISTA, J. A.; COSTA, L. R.; OLIVEIRA, M. L. Biorreator à membrana-nova: 
tecnologia para tratamento de efluentes. 2020. Revista S&G 15, No. 1, 11-17. Disponível 
em: https://www.revistasg.uff.br/sg/article/view/1538/1228. Acesso em: 22 set. 2022. 
Fonte: HÖRLLE G. Aplicação de carvão ativado no tratamento de efluentes in-
dustriais. Orientadora: Profa Dra. Ângela Beatrice Dewes Moura. 2019. TCC (Graduação). 
Curso de Engenharia Química, Universidade Feevale, Novo Hamburgo, 2019. Disponível 
em: https://biblioteca.feevale.br/Vinculo2/00001e/00001e35.pdf. Acesso em: 26 set. 2022. 
LEITURA COMPLEMENTAR
UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
https://www.revistasg.uff.br/sg/article/view/1538/1228
https://biblioteca.feevale.br/Vinculo2/00001e/00001e35.pdf
79
LIVRO
Título: Uma Questão de Química
Autores: Bonnie Garmus.
Editora: Arqueiro.
Sinopse: Elizabeth Zott é uma talentosa química que só quer 
realizar sua pesquisa em paz. Infelizmente, no início dos 
anos 1960, a comunidade científica não tem uma visão muito 
igualitária dos gêneros. No instituto em que ela trabalha, os 
homens a silenciam e sabotam diariamente. Parecem todos 
determinados a ir às últimas consequências para atrapalhar 
sua carreira. Todos menos um. Calvin Evans, o introvertido e 
brilhante pesquisador idolatrado no instituto, é o único que 
vê Elizabeth além das aparências e a trata como igual. Contra-
riando todas as expectativas, ele se apaixona pela inteligência 
dela, e a química que surge entre eles é avassaladora. Mas a 
vida é imprevisível como a ciência. Por isso, alguns anos depois, 
Elizabeth se vê criando a filha pequena com a ajuda apenas de 
seu cachorro e de uma vizinha e, por um capricho do destino, 
se torna a maior estrela do programa de televisão mais visto 
e adorado dos Estados Unidos, Jantar às Seis. Sua abordagem 
incomum da culinária se mostra revolucionária e ela acaba 
virando o grande fenômeno da nação. Porém nem todos estão 
felizes com seu sucesso, porque, no fundo, Elizabeth não está 
apenas ensinando a cozinhar, mas desafiando as mulheres a 
pensar – e a transformar seu papel no mundo.
FILME / VÍDEO
Título: Brave Blue World - A Crise Hídrica
Ano: 2020. 
Sinopse: Da reutilização à geração de energia, este documentá-
rio mostra como grandes inovações ao redor do mundo podem 
ajudar a construir um futuro de uso sustentável da água.
Link do vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=F-dneEJWa9s 
MATERIAL COMPLEMENTAR
UNIDADE 4 COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS E O CUIDADO COM O MEIO AMBIENTE
https://www.youtube.com/watch?v=F-dneEJWa9s
80
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83
Caros acadêmicos,
Chegamos ao fim da disciplina de Processos Químicos II. Como você verificou 
ao longo de todas as unidades, essa disciplina se baseou no estudo de vários processos 
químicos e/ou bioquímicos que estão intimamente relacionados ao nosso bem-estar e so-
brevivência. O conhecimento desses processos e de sua importância é de grande valia para 
o profissional que atua na área desmistificar a crença das pessoas de que “tudo que tem 
química é ruim”. Se pararmos para pensar, estamos vivos e lendo esse texto agora graças 
a inúmeros processos químicos que acontecem simultaneamente em nosso organismo.
Nessa disciplina, você pode conhecer o petróleo e toda sua importância para pro-
dução de combustíveis. Embora muitas vezes limitamos o petróleo à fonte de diversos 
combustíveis, o estudo da indústria petroquímica nos mostra o quão importante é essa 
substância no fornecimento, não só de combustíveis, mas também de moléculas que são a 
matéria-prima para produção de inúmeros materiais presentes em nosso dia-a-dia. Isso nos 
mostra o quão dependente ainda somos dessa substância de origem fóssil.
Mesmo que ainda muito dependentes do petróleo, há novas tecnologias que bus-
cam diminuir nossa dependência do petróleo, principalmente, em termos dos combustíveis. 
Nesse sentido, a biotecnologia envolvida nos processos fermentativos nos é útil para con-
versão de carboidratos em etanol, um biocombustível já consolidado no Brasil. Além do 
etanol, um outro biocombustível que tem se tornado notório no Brasil é o biodiesel, o qual 
é obtido a partir da conversão de ácidos graxos em ésteres alquílicos. Essas tecnologias 
demonstram que com pesquisa e empenho, podemos, pelo menos, diminuir a curto prazo 
a dependência dos combustíveis fósseis.
Em nosso estudo sobre os Processos Químicos, também busquei trazer algumas 
tecnologias envolvidas no tratamento de efluentes. Nos tempos atuais, em que a escassez 
de água é uma realidade, cuidar das fontes e, principalmente, descartar os resíduos indus-
triais de forma consciente é um dos fatores mais importantes. Devemos lembrar que, cada 
vez mais, os consumidores estão conscientes da responsabilidade ambiental e cobram 
que as empresas que forneçam os produtos por eles consumidos também tenham essa 
responsabilidade ambiental. 
Até uma próxima oportunidade. Muito Obrigado!
CONCLUSÃO GERAL
ENDEREÇO MEGAPOLO SEDE
 Praça Brasil , 250 - Centro
 CEP 87702 - 320
 Paranavaí - PR - Brasil 
TELEFONE (44) 3045 - 9898
	Site UniFatecie 3: 
	Botão 11: 
	Botão 10: 
	Botão 9: 
	Botão 8: 
	Unidade 01: 
	Unidade 02: 
	Unidade 03: 
	Unidade 04:os processos, mas não citando quais os resíduos gerados, tam-
pouco quais as tecnologias disponíveis para lidarmos com tais problemas. Pois bem, 
o tratamento de efluentes corresponde a processos físico-químicos, os quais também 
iremos abordar na Unidade IV. Espero, de verdade, que esse material possa contribuir 
para sua formação profissional.
Muito obrigado e bons estudos !!!
SUMÁRIO
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Plano de Estudos
• Introdução à Química do Petróleo;
• Refino do Petróleo;
• Gás Natural e GLP. 
Objetivos da Aprendizagem
• Conceituar e contextualizar o petróleo 
 na economia global;
• Compreender o processo de exploração 
 e refino do petróleo;
• Estabelecer a importância dos processos 
 envolvidos na etapa de refino do petróleo.
1UNIDADEUNIDADE
A QUÍMICA DOSA QUÍMICA DOS
COMBUSTÍVEISCOMBUSTÍVEIS
FÓSSEISFÓSSEIS
 Professor Dr. André Luiz Cazetta
8
INTRODUÇÃO
UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
Caros acadêmicos, sejam bem-vindos à primeira unidade.
Nessa unidade, iniciaremos nossos estudos relacionados à disciplina de Processos 
Químicos II. Para iniciarmos nossas discussões, nada melhor que abordarmos um processo 
que desempenha papel chave em toda a economia global: a extração e refino do petróleo. 
Substância não renovável, o petróleo é fonte de cerca de 35% de toda a energia consumida 
no mundo, no entanto, também fornece moléculas que são de grande importância para 
a indústria de polímeros, lubrificantes e asfalto, por exemplo. Dada a sua importância, o 
petróleo já foi motivo de muitos confrontos armados entre nações. 
Assim, é importante conhecer e compreender os processos físico-químicos envol-
vidos na indústria petroquímica. No início da unidade, iremos introduzir e definir o que é o 
petróleo, como é formado, qual sua composição e classificação; informações estas indis-
pensáveis à compreensão do comportamento dessa mistura viscosa frente aos processos 
químicos. Na sequência, abordaremos onde o petróleo é armazenado, ou seja, qual tipo de 
rocha hospeda essa substância e quais são os processos para sua prospecção, perfuração 
e extração propriamente. 
Feita uma introdução e discussão geral em relação à origem, composição e extra-
ção, passaremos a, de fato, compreender a etapa industrial de processamento do petróleo, 
o refino. Essa etapa consiste na separação dos componentes do petróleo, no entanto, ela é 
subdividida em três outras operações, sendo elas a destilação, craqueamento e tratamen-
to. No decorrer da Unidade, cada uma será abordada em termos conceituais e relacionais. 
Para finalizar, abordaremos o gás natural e o GLP (gás liquefeito de petróleo), em termos 
das suas diferenças e formas de obtenção. 
Desejo ótimos estudos a você.
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 1 INTRODUÇÃO 
 À QUÍMICA 
 DO PETRÓLEO
TÓPICO
UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
O petróleo é uma mistura natural, inflamável, oleosa, de cheiro característico e 
densidade menor que da água. É formado a partir da decomposição de seres vivos no 
decorrer de milhares de anos. É constituído por uma mistura complexa de hidrocarbonetos, 
contaminantes orgânicos e inorgânicos como água, sais minerais e sedimentos. Apesar 
de muitos afirmarem que o petróleo é um líquido, na verdade, trata-se de uma emulsão 
formada por gases e sólidos dispersos em uma fase líquida. Os gases mais comuns são o 
metano, o propano e o butano. Além de óxidos de enxofre, os sólidos são hidrocarbonetos 
contendo mais de 18 carbonos em sua cadeia (BRANCO, 2014; TOLENTINO, 2015).
FIGURA 01 – ALGUMAS ESTRUTURAS CARACTERÍSTICAS QUE COMPÕEM O PETRÓLEO
Fonte: Tolentino (2015, p.88).
10UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
Das muitas teorias sobre o surgimento do petróleo, a mais aceita diz que ele se 
formou a partir da decomposição de matéria orgânica (principalmente algas), pela ação de 
bactérias em ambiente anaeróbio. Esses seres teriam se acumulado no fundo dos mares e 
lagos e, com o passar de milhões de anos, o peso dos sedimentos sobre eles depositados 
teria promovido compactação e aquecimento, levando às transformações que deram origem 
ao petróleo. A temperatura mínima para deflagrar esse processo é 49ºC, mas ela pode chegar 
a 177ºC. Isso corresponde a profundidades de 1500 e 6400 metros, respectivamente. Se a 
matéria orgânica for levada a profundidades maiores, ou seja, submetida a temperaturas 
superiores a 177ºC, transforma-se em gás ou grafita. Esse processo de formação é, como se 
vê, extremamente lento, por isso se considera o petróleo um recurso não renovável. A rocha 
onde o petróleo se forma é chamada de rocha geradora. Dela, ele migra para cima até ficar 
aprisionado na rocha reservatória (se não chegar até a superfície), de onde é extraído. As 
rochas geradoras mais comuns são folhelhos negros (BRANCO, 2014).
A era moderna do petróleo começou em 1853, quando o químico polonês Ignacy 
Lukasiewicz (1822–1882) descobriu uma forma de industrializar querosene a partir de pe-
tróleo, montando, em 1856, a primeira refinaria de petróleo, em Ulaszowice, na Polônia. O 
canadense Abraham Gesner (1791–1864) já tinha produzido querosene a partir do carvão 
em 1846, mas os custos e a quantidade de carvão necessário para suprir a demanda eram 
elevados. Rapidamente, o querosene substituiu o óleo de baleia como principal combustí-
vel para lamparinas na América do Norte e Europa. A elevação da demanda por querosene 
produziu uma corrida para encontrar novas fontes de petróleo, especialmente nos Estados 
Unidos (GAUTO et al. 2016).
O advogado nova-iorquino George Bissel (1812-1884) tinha certeza de que era 
possível extrair petróleo do subsolo pela perfuração de um poço. Criou a empresa Seneca 
Oil e contratou Edwin L. Drake (1818-1880), condutor ferroviário aposentado, enviando-o 
para Titusville, na Pensilvânia, onde os poços de água frequentemente estavam contami-
nados com óleo. Em 28 de agosto de 1859, os homens de Drake encontraram petróleo a 
21 m de profundidade, depois de perfurarem aquele que foi considerado o primeiro poço 
petrolífero dos Estados Unidos (GAUTO et al. 2016). 
Quando sai direto do subsolo como líquido, o petróleo é chamado de óleo bruto se 
for negro e pegajoso, e de condensado se for claro e volátil (se evapora facilmente). Por 
outro lado, em estado sólido, é denominado asfalto. Já no estado semissólido, é chamado 
de betume. Por fim, em estado gasoso, é referido como gásnatural, que pode ou não 
estar associado ao óleo (GAUTO et al. 2016). A tabela abaixo apresenta a composição 
elementar do petróleo. 
11UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
TABELA 01 – COMPOSIÇÃO ELEMENTAR MÉDIA DO PETRÓLEO
Elemento Teor em massa (%)
Carbono 83 a 87
Hidrogênio 10 a 14
Enxofre 0,05 a 6
Nitrogênio 0,1 a 2
Oxigênio 0,05 a 1,5
Metais (Fe, Ni, V, etc.) 0,92 g cm-3).
12UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
Em termos da quantidade de enxofre, o petróleo bruto pode ser classificado em 
duas classes distintas, sendo elas:
 ● Petróleos doces (sweet oil): teor de enxofre 0,5% em massa. 
1.1 Depósitos e Processos de Exploração do Petróleo
Em primeiro lugar, quase todo o petróleo é encontrado em rochas, reservatório 
de bacias sedimentares. As ocorrências de petróleo em rochas do embasamento estão 
quase todas associadas às rochas sedimentares adjacentes. A formação de uma acumu-
lação de petróleo em uma bacia sedimentar requer a associação de uma série de fatores 
(PGT, [s.d.]):
a) a existência de rochas ricas em matéria orgânica, denominadas de rochas 
geradoras;
b) as rochas geradoras devem ser submetidas às condições adequadas (tempo e 
temperatura) para a geração do petróleo;
c) a existência de rochas com porosidade e permeabilidade necessárias à acumu-
lação e produção do petróleo, denominada de rochas reservatório;
d) a presença de condições favoráveis à migração do petróleo da rocha geradora 
até a rocha reservatório;
e) a existência de uma rocha impermeável que retenha o petróleo, denominada de 
rocha selante ou capeadora; e
f) um arranjo geométrico das rochas reservatório e selante que favoreça a acumu-
lação de um volume significativo de petróleo.
Para realizar a extração do petróleo, existem três etapas básicas a serem seguidas, 
sendo elas: prospecção, perfuração e a própria extração. Na prospecção, após a análise 
detalhada do solo e subsolo, é feita a localização das bacias sedimentares por meio de 
equipamentos como magnetômetros, gravímetros, farejadores e sismólogos, responsáveis 
pela avaliação das condições do local. A etapa seguinte, perfuração, é realizada através de 
sondas de perfuração. No mar, o uso de plataformas marítimas auxilia em todo o processo. 
Por fim, a etapa de extração do petróleo consegue jorrar até a superfície graças à pressão 
feita pelo gás, que diminui o bombardeamento (ETESCO, 2021). 
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 2 REFINO
 DO PETRÓLEO
TÓPICO
UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
Após a extração, o petróleo é enviado para um separador de fase, em que são 
retirados o gás natural e a água livre. É comum que haja partículas de água em emulsão 
com o óleo. Para retirá-la são adicionadas substâncias que rompem a emulsão, auxiliando 
na separação das fases. O gás é separado das partículas líquidas e enviado para consu-
mo industrial. Parte do gás é injetada no solo para estimular a produção de petróleo. O 
processamento é necessário para que o petróleo chegue às refinarias com características 
exigidas para a continuação do processamento, tais como quantidade mínima de compos-
tos voláteis, concentração de sais abaixo de 300 mg/L e teor de água menor que 1%. Após 
esse processamento, o petróleo e o gás natural são enviados a seus destinos por navios ou 
por oleodutos e gasodutos. Os dutos são o meio mais seguro para o transporte desses ma-
teriais. O petróleo segue então para a etapa de refino, que irá ocorrer nas refinarias. Como 
há diferentes tipos de petróleo, cada refinaria possui um conjunto próprio de operações que 
irão atender às características específicas do óleo a ser tratado (TOLENTINO, 2015). 
O refino consiste na separação dos componentes que formam o petróleo. Três eta-
pas são comuns para o refino de qualquer tipo de petróleo: a destilação, o craqueamento e 
o tratamento que irá conferir as características exigidas por lei. Além disso, há os processos 
auxiliares que cuidam do tratamento e destinação de componentes gerados no refino. A 
tabela a seguir sumariza essas etapas. 
14UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
QUADRO 01 – ETAPAS DO REFINO E EXEMPLOS DE PROCESSOS
Classe Descrição Exemplo de processo
Processos físicos 
de separação
● Ocorre a separação física 
dos produtos, sem alteração 
da constituição química dos 
componentes.
 ● São feitos principalmente pela 
operação unitária de destilação e 
também pela extração com solvente.
● Destilação; 
 atmosférica;
● Destilação a vácuo;
● Desasfaltação a 
 propano;
 ● Desparafinação do 
 óleo lubrificante
Processos de 
conversão ou 
transformação
● Surgiram após os processos físicos de 
separação, com a necessidade de se 
obter proporcionalmente mais produtos 
específicos que o petróleo poderia 
oferecer.
● Ocorrem conversões químicas 
dos derivados do petróleo, com a 
transformação de produtos de pouco 
valor ou pouca utilidade em produtos 
rentáveis e de grande demanda.
 ● Alteram a estrutura molecular 
 dos hidrocarbonetos.
● Craqueamento;
● Alquilação;
● Isomerização;
● Coqueamento;
● Hidrogenação;
 ● Reforma catalítica.
Processos de 
tratamento ou 
acabamento
 ● Ocorre a remoção, por processos 
físicos ou químicos, de impurezas do 
petróleo ou fração dele derivada, a 
fim de conferir-lhe as características 
necessárias de produto acabado.
● Dessalgação;
● Hidrodessulfurização 
catalítica;
● Lavagem cáustica;
 ● Extração com 
aminas.
Processos 
auxiliares
● Fornecem água, energia, vapor, 
hidrogênio para as diversas unidades 
de uma refinaria.
 ● Recebem e enquadram dentro de 
padrões ambientais as correntes de 
água de processo e os gases ácidos 
produzidos nas diversas unidades.
● Geração de 
hidrogênio;
● Tratamento de 
 água e efluente;
● Geraçãode 
 vapor e energia;
 ● Recuperação 
 de enxofre.
Fonte: Adaptado de Gauto et al. (2016).
15UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
2.1 Destilação
Na destilação do petróleo, o óleo cru é aquecido em fornos que ficam na parte 
inferior da torre. Os hidrocarbonetos mais voláteis, ou seja, os mais leves, irão evaporar pri-
meiro e ao entrarem em contato com os pratos ou recheios irão condensar, sendo retirados 
pelas saídas laterais. As diferentes regiões da torre apresentam temperaturas diferentes. 
Quanto mais alto o ponto, mais baixa temperatura ele apresentará. Assim, os componentes 
que apresentam temperaturas de ebulição diferentes se condensam em regiões diferentes 
da torre, podendo ser recolhidos separadamente. Nessa primeira destilação são recolhidos 
o gás natural, GLP, nafta e querosene. Todas as frações retiradas ainda necessitarão de 
tratamentos posteriores. A porção que não foi separada irá passar por uma nova destilação, 
porém, com maior temperatura e a vácuo. Nessa etapa serão separados o óleo diesel e 
o óleo combustível. Restará ainda na parte inferior da torre uma mistura composta pelos 
hidrocarbonetos mais pesados que serão utilizados para a produção de asfalto e óleo diesel 
pesado (TOLENTINO, 2015). A figura a seguir esquematiza uma torre de fracionamento. 
FIGURA 02 – COLUNA DE DESTILAÇÃO FRACIONADA DO PETRÓLEO E RESPECTIVAS FRAÇÕES
16UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
2.2 Craqueamento
As unidades de destilação originalmente produzem GLP e gasolina em quantidades 
inferiores à demanda de mercado. Além disso, a gasolina produzida por destilação direta do 
petróleo possui baixa octanagem (é muito parafínica). Diante disso, surgiram as unidades 
de craqueamento (GAUTO et al. 2016). O craqueamento pode ser térmico ou catalítico: o 
primeiro exige temperatura e pressão elevadas, produz uma grande quantidade de gases 
combustíveis e também de coque, um resíduo sólido contendo ainda hidrocarbonetos pe-
sados. O segundo ocorre em condições um pouco mais brandas, porém, com o uso de um 
catalisador, consome o coque formado e ainda gera menor quantidade de gases e produtos 
de melhor qualidade (TOLENTINO, 2015).
As reações que ocorrem nesse processo são endotérmicas, ou seja, necessitam de 
uma quantidade de calor para que ocorram. Em ambos os processos, térmico ou catalítico, 
ocorre a quebra de ligações C–C e C–H. No processo térmico, as reações ocorrem via 
radical livre devido a ação da temperatura e pressão, que chegam a 600ºC e 6000 kPa, 
respectivamente. Os radicais se formam a partir da perda de um elétron ocasionada pela 
temperatura alta. Quando um radical livre se encontra com um hidrocarboneto, pode reti-
rar-lhe um hidrogênio, formando outro radical. Quando dois radicais se encontram, podem 
reagir, formando um hidrocarboneto, dando fim à cadeia reacional (TOLENTINO, 2015).
FIGURA 03 – EQUILÍBRIO DE FORMAÇÃO DOS RADICAIS LIVRES
Fonte: Tolentino (2015).
O processo catalítico é realizado em condições mais amenas de temperatura e 
pressão, chegando a 500ºC e 100 kPa. Essas condições são uma vantagem trazida pelo 
catalisador, que diminui a energia de ativação (energia necessária para que a reação 
ocorra), promovendo uma menor necessidade de energia. Além da vantagem de neces-
sitar de menor energia, o processo catalítico também produz uma menor quantidade de 
coque e uma maior quantidade de nafta, consequentemente, causa maior rendimento na 
produção de GLP. As reações com uso do catalisador ocorrem via formação de carbocá-
tions, o que é realizado pelo catalisador. Nesse tipo de reação é comum a formação de 
ciclos e aromáticos (TOLENTINO, 2015). 
17UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
A ciclização ocorre principalmente entre olefinas para a formação de ciclos de cinco ou 
seis carbonos, enquanto que a transferência de hidrogênio e a condensação ocorrem de ma-
neira paralela quando uma olefina captura um hidrogênio de um aromático, se transformando 
em uma parafina, ao passo que os aromáticos se condensam, formando poliaromáticos que 
irão originar o coque.
FIGURA 04 – REAÇÃO DE TRANSFERÊNCIA DE HIDROGÊNIO E CONDENSAÇÃO
Fonte: Tolentino (2015).
Em termos de catalisadores, são usados os sintéticos ou amorfos. Esses são com-
postos por sílica (SiO2) e alumina, Al2O3, porém, os óxidos são tratados separadamente 
e, em seguida, dosados na proporção ideal para a formação do catalisador. Outro tipo de 
catalisador muito utilizado é o zeolítico. Devido ao seu alto grau de porosidade e superfície 
de contato, o catalisador zeolítico possui uma atividade muito maior que os sintéticos. A 
vantagem deste catalisador é o aumento do rendimento da nafta através do aumento de 
produção de parafínicos e aromáticos. Este catalisador apresenta, por outro lado, um alto 
custo de produção (TOLENTINO, 2015).
2.3 Processamento das frações 
Após as etapas de destilação e craqueamento, as frações separadas ainda pos-
suem certas quantidades de contaminantes, por isso devem passar por tratamentos para a 
descontaminação, gerando um produto de melhor qualidade. O enxofre é um contaminante 
presente em grandes quantidades que causa vários prejuízos, como corrosão, acidez e 
poluição. Os processos de tratamento para essa impureza são a dessulfurização, que con-
siste na retirada total dos compostos de enxofre, e o adoçamento, que transforma esses 
compostos em outros menos agressivos. Quando a quantidade de enxofre é pequena e os 
18UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
hidrocarbonetos da fração a ser tratada são leves, a dessulfurização ocorre por meio de 
uma lavagem com hidróxido de sódio (NaOH), que irá formar compostos solúveis em água, 
os quais serão separados por decantação. Se a fração contiver hidrocarbonetos pesados, 
estes formarão compostos insolúveis e, em vez de ocorrer a dessulfurização, ocorrerá o 
adoçamento. As principais reações que ocorrem entre o hidróxido de sódio e os derivados 
de enxofre estão descritas a seguir (TOLENTINO, 2015).
H2S(g) + 2NaOH(aq) → Na2S(aq) + 2H2O(l)
RSH(aq) + NaOH(aq) → NaSR(aq) + H2O(l)
Para a remoção de ácido sulfídrico (H2S) o tratamento é feito passando-se uma 
mistura de dimetilamina (DEA) e metilamina (MEA) contracorrente com o óleo a ser tra-
tado. O ácido irá reagir com a DEA/MEA e o fluxo é encaminhado para recuperação dos 
reagentes. Os derivados nitrogenados também são prejudiciais, pois causam alteração 
de cor e a formação de gomas. A extração da amônia é feita pela lavagem com água, 
os compostos nitrogenados básicos são extraídos com ácido sulfúrico e os neutros, com 
ácido sulfúrico ou hidróxido de sódio.
Outro processo bastante importante é a reforma catalítica. Essas reações têm por 
objetivo a produção de aromáticos não só para uso na gasolina, como também para a indús-
tria petroquímica, que utiliza em grandes quantidades produtos como benzeno, tolueno e 
xileno. Há também o hidroprocessamento, que consiste em reações entre o gás hidrogênio 
e as frações de óleo com o objetivo de retirar contaminantes como enxofre e nitrogênio 
da amostra, saturar olefinas e aromáticos, melhorando então a qualidade dos derivados, 
em um processo chamado de hidrotratamento, ou promover o hidrocraqueamento para a 
obtenção de cargas mais leves (TOLENTINO, 2015).
Dentre os processos, a geração de hidrogênio tem grande importância devido ao 
fato do hidroprocessamento utilizar esse gás para a descontaminação e para aumentar 
o rendimento das cargas leves produzidas. O hidrogênio é produzido a partir da reação 
entre hidrocarbonetos, normalmente provenientes do gás natural ou do gás de refinarias, 
e vapor d’água, com o auxílio de um catalisador. Antes de reagir, a carga passa por um 
pré-tratamento para remoção de contaminantes que possam vir a desgastar o catalisador. 
A carga é enviada, então, para o reformador, onde irá reagir com vapores de água em uma 
faixa de temperatura de 450-550ºC, conformeas reações a seguir (TOLENTINO, 2015).
19UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
CxHy + xH2O → xCO + (x + y / 2) H2 (reação dos hidrocarbonetos)
xCO + xH2O → xCO2 + xH2 (conversão do monóxido de carbono)
CxHy + 2xH2O → xCO2 + (2x + y / 2) H2 (reação global)
A conversão de CO tem o objetivo de aumentar o rendimento da produção de hidro-
gênio. O catalisador utilizado é o níquel suportado por aluminatos de cálcio ou magnésio e 
óxido de alumínio, que lhe conferem as características de estabilidade estrutural, seletivida-
de, resistência mecânica e resistência à deposição de coque (TOLENTINO, 2015).
Por fim, as refinarias de petróleo são divididas em diversas unidades de opera-
ção, cada uma com sua respectiva função no processamento do petróleo e tratamento 
das frações. Outras unidades importantes são as de geração de vapor, que é utilizada em 
processos da refinaria, tratamento de efluentes e tratamento de ácido sulfídrico, que são 
importantes para diminuir a contaminação do ambiente (TOLENTINO, 2015).
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 3 GÁS 
 NATURAL
 E GLP
TÓPICO
UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
O gás natural é formado por uma mistura de hidrocarbonetos, sendo o metano o 
principal componente; também há impurezas como N2 e H2S. É encontrado armazenado 
em rochas porosas e se forma a partir da decomposição da matéria orgânica, assim como 
o petróleo. A quantidade de gás natural misturado ao petróleo varia de acordo com a região 
onde se forma. Há jazidas em que há predominantemente o petróleo, assim como há outras 
em que o gás natural se encontra em uma proporção muito maior que o petróleo. Quando 
a quantidade de petróleo excede a de gás natural, é ele que irá determinar a viabilidade do 
processamento de gás. Quando esse processamento não é economicamente favorável, o 
gás natural é queimado para evitar o aumento da quantidade de metano na atmosfera. O 
gás natural necessita passar pelos mesmos processos de descontaminação que as frações 
extraídas do petróleo. O gás liquefeito de petróleo (GLP) é uma mistura dos gases liberados 
durante a destilação fracionada e o craqueamento do petróleo. É composto por propano, 
isobutano e n-butano. Ambos os gases são utilizados como combustível.
21UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
Alguma vez que você tenha ido ao posto de combustível, já observou que há mais de um tipo de diesel 
disponível? Atualmente, os óleos diesel disponíveis no mercado são nomeados de S-500 e S-10. Mas você 
sabe o porquê dessa denominação e qual seu significado? Para descobrir, acesse a publicação a seguir. 
Fonte: BONFÁ, M. H. P. Diesel S-10: impacto sobre o rendimento do parque de refino brasileiro em 2020 e 
propostas mitigadoras. Dissertação (Mestrado em Planejamento Energético) – Programa de Pós-graduação 
em Planejamento Energético, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, p. 158. 2011. 
“A maior glória de viver não está em nunca cair, mas em nos levantar toda vez que caímos”. 
- Nelson Mandela
Fonte: LIMA, L. Inspirações de legendas: 200 frases famosas mais citadas de todos os tempos. 2021. Fashion 
Bubbles. Disponível em: https://www.fashionbubbles.com/biblioteca/frases-famosas/. Acesso em: 15 jul. 2022.
 https://www.fashionbubbles.com/biblioteca/frases-famosas/
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
Chegamos ao final da primeira Unidade da disciplina de Processos Químicos II. 
Nesta disciplina, como você pôde perceber, continuamos nossa abordagem em relação aos 
processos químicos industriais que fornecem produtos de grande interesse e necessidade 
para a sociedade. Nesta Unidade, conhecemos o processo de transformação do petróleo 
em diversas frações que são aplicadas desde combustíveis para carros (gasolina), cami-
nhões (óleo diesel) e aeronaves (querosene); até produtos para construção de estradas 
(asfalto) e materiais diversos (precursores para polímeros). Frente ao exposto, podemos 
compreender porque, embora seja uma fonte não renovável, o petróleo desperta tanto 
interesse até os dias de hoje.
Espero que você tenha aproveitado da melhor maneira possível essa unidade e nos 
vemos na Unidade II para continuarmos aprofundando ainda mais nossos conhecimentos 
em relação aos processos químicos industriais.
23
LEITURA COMPLEMENTAR
UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
Um dos grandes gargalos da sociedade moderna, será suprir as demandas por 
combustíveis. Embora haja fontes alternativas como o etanol, células combustível etc., os 
derivados de petróleo ainda são os combustíveis mais utilizados em todo mundo. O grande 
problema associado a isso é o fato deste ser um combustível não renovável. Na busca de 
formas para suprir essa necessidade, uma empresa canadense está fazendo um combus-
tível que combina dióxido de carbono com hidrogênio líquido, obtendo como resultado a 
gasolina. Para maiores detalhes, acesse a reportagem a seguir.
Fonte: LEAHY, S. Esta gasolina é feita de carbono tirado do ar. 2020. Disponível 
em https://www.nationalgeographicbrasil.com/meio-ambiente/2018/06/esta-gasolina-e-fei-
ta-de-carbono-tirado-do-ar . Acesso: 24 jul. 2022. 
https://www.nationalgeographicbrasil.com/meio-ambiente/2018/06/esta-gasolina-e-feita-de-carbono-tirado-do-ar
https://www.nationalgeographicbrasil.com/meio-ambiente/2018/06/esta-gasolina-e-feita-de-carbono-tirado-do-ar
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MATERIAL COMPLEMENTAR
UNIDADE 1 A QUÍMICA DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS
LIVRO
Título: Energia e Meio Ambiente
Autores: Roger A. Hinrichs, Merlin Kleinbach e Lineu Belico dos Reis.
Editora: Cengage Lerning. 
Sinopse: Energia e meio ambiente é um livro que enfatiza os 
princípios físicos por trás do uso da energia e seus efeitos sobre 
nosso ambiente. Aborda a desregulação e o aumento da com-
petição no setor de geração de energia, o aumento dos preços 
do petróleo e o crescente compromisso global com as fontes 
de energia renováveis. Ao examinar os diferentes aspectos de 
cada recurso energético, inclui os princípios envolvidos e as 
consequências ambientais e econômicas do seu uso, e enfatiza 
o impacto ambiental do consumo de combustíveis fósseis, a 
poluição atmosférica e o aquecimento global. Esta nova edição 
traz artigos atualizados que discutem a questão energética no 
Brasil. São analisados os padrões de uso da energia no Brasil, 
a conservação, a energia de combustíveis fósseis, a energia 
solar, as fontes renováveis de energia e a energia nuclear entre 
outros importantes temas.
FILME / VÍDEO
Título: História: Direto ao Assunto. Petróleo do Oriente Médio
Ano: 2020.
Sinopse: Aulas curtas de história que usam infográficos e ima-
gens de arquivo falam sobre avanços da ciência, movimentos 
sociais e descobertas que mudaram o mundo.
Link do trailer: https://www.netflix.com/br/title/81116168 
https://www.netflix.com/br/title/81116168
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Plano de Estudos
• Introdução à Petroquímica;
• A Indústria Petroquímica.
Objetivos da Aprendizagem
• Conceituar e contextualizar a Indústria Petroquímica 
 no Brasil e no mundo;
• Compreender as gerações da Indústria Petroquímica;
• Avaliar as matérias-primas e produtos associados 
 a cada geração;
• Estabelecer a importância deste segmento 
 no desenvolvimento econômico e social. 
2UNIDADEUNIDADE
MATERIAIS E AMATERIAIS E A
REVOLUÇÃO DOSREVOLUÇÃO DOS
PROCESSOSPROCESSOS
INDUSTRIAISINDUSTRIAIS
 Professor Dr. André Luiz Cazetta
2626
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
UNIDADE 2 MATERIAIS E A REVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS
Caros acadêmicos, sejam bem-vindos à segunda unidade.
Na Unidade I, estudamos o petróleo, substância composta por uma mistura de 
moléculas que, a partir do processo de destilação fracionada, permite a separação em 
inúmeras frações de grande importância econômica. Nessa Unidade, continuaremos a 
estudar o petróleo, no entanto, ele e seus derivados passam a ser analisados como ma-
téria-prima para a obtenção de muitos produtos considerados fundamentais em muitos 
aspectos para a sociedade moderna. Essa indústria de processamento do petróleo e 
derivados é chamada de petroquímica.
Em termos de organização, a indústria petroquímica pode ser dividida em matérias-
-primas, refinaria, 1º geração, 2º geração e 3º geração. A matéria-prima, nada mais é que o 
petróleo bruto que, após refinado, passa a fornecer as moléculas/compostos-base para as 
subsequentes operações. A indústria petroquímica de primeira geração, basicamente, con-
verte essas estruturas-base em outras moléculas que atuam como precursoras dos proces-
sos realizados na indústria de segunda geração. Estas produzem materiais intermediários 
que são a base para obtenção dos produtos finais, com embalagens, farmacêuticos, etc., 
sendo conhecida como indústria de terceira geração. Assim, essa Unidade será dedicada 
às discussões relacionadas à Indústria Petroquímica, em relação a sua origem, importância 
e desenvolvimento futuro.
Desejo ótimos estudos a você.
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 1 INTRODUÇÃO
 À PETROQUÍMICA
TÓPICO
27UNIDADE 2 MATERIAIS E A REVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS
A indústria química é a base do processo de produção de inúmeras indústrias e é 
considerada o maior segmento da indústria de transformação do Brasil. Muitos produtos de 
uso diário têm componentes e/ou insumos que foram obtidos da indústria química, como 
alguns produtos finais da agroindústria, da indústria automobilística e da indústria ele-
troeletrônica. Além disso, há produtos alimentares, cosméticos, detergentes, fertilizantes, 
plásticos, fibras químicas, tintas, corantes, elastômeros, adesivos, solventes, tensoativos, 
gases industriais, inseticidas, fungicidas, herbicidas, bernicidas, pesticidas, explosivos, 
produtos farmacêuticos, etc. Essa transformação de produtos naturais em produtos que 
podem ser utilizados pelo homem exige um elevado grau de desenvolvimento científico e 
tecnológico (SIMOMUKAY et al. 2021).
A indústria petroquímica é uma subdivisão da indústria química que faz parte do 
ramo da química orgânica e que utiliza o petróleo e seus derivados como matéria-prima 
para a obtenção de muitos produtos considerados fundamentais em muitos aspectos 
para a sociedade moderna. Plásticos e fertilizantes, por exemplo, são os dois maiores 
grupos de produtos do setor químico e são indispensáveis no cotidiano das pessoas. 
“O plástico é o grupo de materiais a granel que mais cresce no mundo, e os fertilizantes 
nitrogenados sintéticos sustentam quase a metade da produção de alimentos do mundo” 
(SIMOMUKAY et al. 2021).
28UNIDADE 2 MATERIAIS E A REVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS
O primeiro produto petroquímico fabricado, no mundo, foi o álcool isopropílico, pro-
duzido a partir de propeno, em uma refinaria americana, após a 1ª Guerra Mundial. Desde 
então, as principais matérias-primas utilizadas na indústria petroquímica são o gás natural, 
os gases liquefeitos de petróleo, os gases residuais de refinaria, as naftas, a querosene, 
as parafinas, os resíduos de refinação de petróleo e alguns tipos de óleo cru de petróleo. 
Essas matérias-primas vão ser transformadas quimicamente pela indústria petroquímica a 
fim de se obter produtos básicos, intermediários e finais utilizados na produção de fibras, 
plásticos, borrachas, detergentes, fertilizantes, etc. As principais matérias-primas utilizadas 
na indústria petroquímica são o gás natural, os gases liquefeitos de petróleo, os gases 
residuais de refinaria, as naftas, a querosene, as parafinas, os resíduos de refinação de 
petróleo e alguns tipos de óleos crus de petróleo. Essas matérias-primas vão ser trans-
formadas quimicamente pela indústria petroquímica a fim de se obter produtos básicos, 
intermediários e finais utilizados na produção de fibras, plásticos, borrachas, detergentes, 
fertilizantes, etc. O esquema a seguir apresenta uma visão simplificada do processo petro-
químico de produção (SIMOMUKAY et al. 2021).
FIGURA 01 – CADEIA PRODUTIVA PETROQUÍMICA EM UM ESQUEMA SIMPLIFICADO
Fonte: Teixeira e Vieira (2015).
29UNIDADE 2 MATERIAIS E A REVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS
Os materiais produzidos pelo setor químico são divididos, principalmente, em quatro 
categorias: commodities, pseudocommodities, produtos de química fina e especialidades 
químicas. Particularmente os produtos do setor petroquímico pertencem às duas primeiras 
categorias. As commodities são produtos químicos produzidos em larga escala, com es-
pecificações padronizadas, utilizados em diversas aplicações e, geralmente, suas vendas 
são concentradas em um número restrito de clientes. São exemplos dessa categoria de 
produtos: eteno, propeno, metanol e os gases industriais. As pseudocommodities, embora 
também se caracterizam pelo grande volume de vendas, se diferenciam das commodities 
ao serem comercializadas com base em especificações de desempenho. As resinas termo-
plásticas e os elastômeros são pseudocommodities. (TEIXEIRA e VIEIRA, 2015).
Quanto ao fornecimento de insumos, as fontes de matéria-prima são principalmen-
te duas: a nafta petroquímica, derivada do petróleo e o gás natural. Isso revela a forte 
dependência da indústria do petróleo, fornecedora dos principais insumos para a produção 
de petroquímicos, como nafta, GLP e gás de refinaria (SIMOMUKAY et al. 2021). A utiliza-
ção de cada um deles depende de sua disponibilidade e da estrutura de demanda que se 
deseja atender. A nafta é a mais usada, com cerca de 50% do total, vindo em segundo lugar 
o etano de gás natural, conforme mostrado a seguir.
FIGURA 02 – CONSUMO MUNDIAL DE MATÉRIAS-PRIMAS PELA INDÚSTRIA MUNDIAL
Fonte: BARCZA (2022).
30UNIDADE 2 MATERIAIS E A REVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS1.1 Cadeia Industrial 
De todas as moléculas produzidas, a referência da indústria petroquímica é o ete-
no, pois, é a matéria-prima mais importante em termos de volume, número de derivados e 
valor de venda. Dentre as principais utilizações do eteno, podemos destacar a produção 
de resinas termoplásticas, ou seja, as poliolefinas caracterizadas pelo polietileno de baixa 
densidade (PEBD), baixa densidade linear (PEBDL) e alta densidade (PEAD); as α-olefi-
nas e derivados, em que destacamos o dicloroeteno (DCE), óxido de eteno, etilbenzeno e 
acetato de vinila. 
O propeno é o segundo produto em importância como matéria-prima petroquímica. 
Três tipos de propeno, que diferem fundamentalmente por seu grau de pureza, são usados 
para produzir derivados:
 ● Grau de refinaria, que contém de 50% a 70% de propeno, é adequado para pro-
dução de cumeno e álcool isopropílico;
 ● Grau químico, com 92-96% de pureza, é usado para fazer acrilonitrila, oxo-álcoois, 
óxido de propeno, cumeno, álcool isopropílico e ácido acrílico;
 ● Grau polímero (≥ 99,5%) para a produção de polipropileno e elastômeros eteno-
propileno.
O butadieno é um petroquímico básico obtido como coproduto nas plantas de eteno 
e tem mais de 80% da sua demanda associada à produção de elastômeros tais como: 
SBR, Borracha de polibutadieno, ABS, SB látex (SBL). Outros usos incluem borracha de 
policloropreno, borracha nitrílica e adiponitrila/HMDA.
O Benzeno é quase inteiramente usado como matéria-prima na produção de outros 
produtos petroquímicos sendo raramente utilizado como solvente por causa da sua poten-
cial toxidez. O consumo global pode ser distribuído em etilbenzeno, cumeno, ciclohexano, 
nitrobenzeno, alquilbenzenos, anidrido maléico e clorobenzeno. Um dos líderes dos petro-
químicos básicos, o tolueno é o quarto no ranking em importância atrás do eteno, propeno 
e benzeno. Existem três graus de tolueno para químicos e fins de solvente;
 ● Grau TDI (Toluenodiisocianato) contendo acima de 99% de tolueno;
 ● Grau de nitração contendo pelo menos 98,5% de tolueno;
 ● Grau comercial contendo de 90% a 98 % de tolueno.
O tolueno é utilizado na produção de benzeno (processo de hidrodesalquilação 
catalítica), ácido benzoico, cloreto de benzila, caprolactama, fenol, toluenodiisocianato 
(TDI) e outros. Atua como solvente nas formulações para revestimentos, adesivos, tintas, 
farmacêuticos. O metanol é um líquido claro e altamente polar que tem uma extensa varie-
dade de aplicações (BARCZA, 2022).
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 2 A INDÚSTRIA
 PETROQUÍMICA
TÓPICO
UNIDADE 2 MATERIAIS E A REVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS
A indústria petroquímica é composta por uma grande diversidade de produtos, sendo 
todos eles derivados do petróleo e denominados como petroquímicos básicos (1º geração) 
e petroquímicos finais (2º geração), sendo está a parte da indústria química que utiliza a 
Nafta ou o gás natural como matéria-prima. A petroquímica brasileira, após passar por um 
período de pioneirismo (1955-1965), iniciou um programa de concretização de projetos de 
escala internacional nas quais grandes complexos de olefinas e aromáticos (1º geração) 
foram instaladas, tendo em seu entorno empresas produtoras downstream (2º geração) 
de polipropileno, polietileno e derivados de aromáticos. Na sequência do processo, foram 
implementados os polos petroquímicos de São Paulo, Bahia e Rio Grande do Sul. Mais 
tarde, nas proximidades do Rio de Janeiro (BARCZA, 2022; VIANA, 2018).
Empresas de primeira geração são aquelas que recebem os insumos da indústria 
de petróleo (nafta, gás natural, gás de refinaria) e os transformam nas matérias-primas 
básicas da indústria (as principais são eteno e propeno). São chamadas de centrais pe-
troquímicas, e por facilidade de logística de suprimentos, localizam-se em geral perto de 
suas fontes de matérias-primas: as refinarias de petróleo e campos de produção de gás 
natural. Nessa etapa há uma “escolha” entre duas tecnologias: a primeira permite escala 
mais eficiente com produção de eteno, único produto obtido a partir do gás natural. Já 
na segunda há mais vantagens em termos de diversificação com a produção de vários 
outros produtos petroquímicos, o craqueamento da nafta produz um leque maior de pro-
dutos, porém é menos eficiente na produção de eteno, principal produto petroquímico. 
Os produtos de primeira geração são: diesel, nafta, coque, eteno, propeno, benzeno, 
butadieno, p-xileno e enxofre.
32UNIDADE 2 MATERIAIS E A REVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS
As empresas de segunda geração correspondem àquelas que recebem os petro-
químicos básicos e os transformam em novas moléculas, como o óxido de eteno, sendo 
utilizadas por outras empresas de segunda geração, ou diretamente nos chamados petro-
químicos finais; as resinas plásticas como o PVC, o polietileno e poliestireno. Novamente, 
devido à logística de suprimentos, as dificuldades no transporte dos petroquímicos básicos 
(gases e líquidos inflamáveis), e aos volumes envolvidos, as empresas de segunda geração 
tendem a se localizar ao redor das empresas de primeira geração, configurando os chama-
dos pólos petroquímicos. Os produtos de segunda geração são: polipropileno, polietilenos, 
estireno, etilenoglicol, PTA e PET. 
As empresas de terceira geração processam as resinas plásticas para outras em-
presas ou para o consumidor final, produzindo, entre outros: fibras têxteis, materiais para 
construção civil, autopeças, embalagens, utilidades domésticas etc. Devido às caracterís-
ticas particulares de requerimento de cada um desses produtos, as empresas de terceira 
geração têm se diferenciado e se especializado no atendimento de cada uma das cadeias 
produtivas específicas, como a automobilística, a da construção civil e a de embalagens 
para alimentos. Considera-se, neste trabalho, somente as empresas de primeira e segunda 
geração como pertencentes ao setor petroquímico. As empresas de terceira geração são 
consideradas como parte das diversas cadeias à jusante.
FIGURA 03 – CADEIA PRODUTIVA PETROQUÍMICA 
COM BASE NA CLASSIFICAÇÃO DE GERAÇÕES
Fonte: BRAINMARKET. Mudanças nos preços da nafta: oportunidades para o setor petroquímico. 2020. 
Disponível em: http://www.brainmarket.com.br/wp-content/uploads/2020/07/Energia1-30.jpg. Acesso em: 20 ago. 2022. 
http://www.brainmarket.com.br/wp-content/uploads/2020/07/Energia1-30.jpg
33UNIDADE 2 MATERIAIS E A REVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS
2.1 Complexo Petroquímico
Por ser organizada na forma de complexos, a petroquímica se beneficia de inúme-
ros fatores, tais como a economia de infraestrutura, economia de transporte por tubovias, 
economia pela centralização das utilidades e a concentração das empresas de serviços. A 
figura a seguir caracteriza esses complexos petroquímicos, onde em um mesmo complexo 
se implanta uma central petroquímica que processa a matéria-prima produzida a partir de 
uma refinaria ou de uma planta de gás natural (PGN). Esta central fabrica produtos bási-
cos, intermediários e produtos finais petroquímicos que irão ser vendidos para a indústria 
de transformação. É prática corrente que as centrais produzam também utilidades (água 
tratada, vapor, energia elétrica, etc.) que vão servir a todo complexo.
FIGURA 04 – ESQUEMA DE UM COMPLEXO PETROQUÍMICO
Fonte: BARCZA (2022).
Emtermos de surgimento, o setor petroquímico é recente no Brasil: os primeiros 
investimentos vultuosos ocorreram na década de 1960. Até então, o país possuía algu-
mas instalações isoladas de produção de resinas plásticas, produzindo poliestireno com 
matéria-prima importada. Na década de 1950, com a criação da Petrobras e o início do 
fornecimento de eteno pela refinaria Presidente Bernardes em Cubatão, começaram a se 
instalar naquela cidade algumas empresas do ramo, como a Union Carbide, Copebrás e a 
Companhia Brasileira de Estireno.
34UNIDADE 2 MATERIAIS E A REVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS
Atualmente os principais pólos petroquímicos integrados às empresas de primeira 
geração são: polo petroquímico do Grande ABC (SP), pólo de Camaçari (BA), pólo de 
Triunfo (RS) e pólo de Duque de Caxias (RJ). Outros novos pólos petroquímicos estão 
sendo incorporados como o COMPERJ em Itaboraí (RJ), o complexo Gás-Químico Rio 
polímeros – RIOPOL em Duque de Caxias (RJ) e o complexo industrial petroquímico de 
Suape em Ipojuca (PE). As sucessivas fusões e incorporações no setor transformaram 
a Braskem na principal empresa do segmento petroquímico nacional e uma das maiores 
do mundo. Essa posição se consolidou em 2010 quando a Braskem anunciou o controle 
acionário da Quattor em operação conjunta com a Petrobras (TEIXEIRA e VIEIRA, 2015).
 
Embora a indústria petroquímica ainda seja pujante nos dias atuais, sabemos que a longo prazo ela sofrerá 
com problemas associados à disponibilidade de matéria-prima, uma vez que o petróleo é uma substância 
de origem não renovável. Portanto, cada vez mais tem-se buscado outras fontes que possam suprir as 
demandas deste setor da indústria química. O artigo intitulado: “A indústria petroquímica no próximo século: 
como substituir o petróleo como matéria-prima?”, trás reflexões sobre o tema, bem como as possíveis alterna-
tivas de substituições. 
Fonte: SCHUCHARDT, U; RIBEIRO, M. L.; GONÇALVES, A. R. A indústria petroquímica no próximo século: 
como substituir o petróleo como matéria-prima? Química Nova, v. 24, 2002, p. 247-251. 
35UNIDADE 2 MATERIAIS E A REVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS
“Imagine uma nova história para sua vida e acredite nela”.
- Paulo Coelho
Fonte: PENSADOR. Frases para Reflexão. c2005-2022. Disponível em: 
https://www.pensador.com/frases_de_reflexao/. Acesso em: 15 ago. 2022. 
https://www.pensador.com/frases_de_reflexao/
36
CONSIDERAÇÕES FINAIS
UNIDADE 2 MATERIAIS E A REVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS
Chegamos ao final da segunda Unidade da disciplina de Processos Químicos II. 
Nessa Unidade, continuamos a abordar o petróleo como substância principal dos pro-
cessos em estudo, mas agora, ele é visto como fonte de matéria-prima para produção 
de diversos outros materiais de grande importância para toda a sociedade. Assim, com o 
encerrar desta segunda Unidade, você pôde perceber o quão dependente do petróleo é a 
indústria química mundial; uma vez que grande parte das matérias-primas provém direta 
ou indiretamente desta substância.
Um dos grandes desafios para as gerações futuras será buscar alternativas que 
possam substituir o petróleo, tanto no suprimento de combustíveis, quanto no fornecimento 
de moléculas para produção de inúmeros produtos que nos cercam no dia a dia. Espero 
que você tenha aproveitado da melhor maneira essa unidade e nos vemos na Unidade 
III, a partir da qual passaremos a discutir outros processos químicos industriais de grande 
interesse econômico e social.
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LEITURA COMPLEMENTAR
UNIDADE 2 MATERIAIS E A REVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS
Como você pôde verificar ao longo desta Unidade, os processos petroquímicos 
são de importância ímpar para o desenvolvimento econômico e social. No entanto, como 
qualquer processo industrial, está atrelado a geração de coprodutos que, muitas vezes, 
podem apresentar certa toxicidade. Você, como futuro profissional que poderá atuar na 
área de processos industriais, deve sempre compreender e conhecer quais os coprodutos 
gerados e seus impactos sobre o meio ambiente. Os artigos listados a seguir discutem a 
poluição petroquímica e os impactos no meio ambiente. 
Fonte: INBEC. Entenda o que é poluição petroquímica. 2021. Disponível em: https://
www.inbec.com.br/blog/entenda-que-poluicao-petroquimica. Acesso em: 20 ago. 2022. 
Fonte: SCHULTZ, D. C. A. Aspectos e impactos ambientais de efluentes e resíduos 
de uma indústria petroquímica. Orientador: Prof. Dra. Cristina Benincá. 2015. 54 f. TCC 
(Graduação). Graduação em Engenharia Agroindustrial Agroquímica, Universidade Federal 
do Rio Grande, Santo Antônio da Patrulha, 2015. Disponível em: https://sistemas.furg.br/
sistemas/sab/arquivos/conteudo_digital/000007138.pdf. Acesso em: 20 ago. 2022. 
https://www.inbec.com.br/blog/entenda-que-poluicao-petroquimica
https://www.inbec.com.br/blog/entenda-que-poluicao-petroquimica
https://sistemas.furg.br/sistemas/sab/arquivos/conteudo_digital/000007138.pdf
https://sistemas.furg.br/sistemas/sab/arquivos/conteudo_digital/000007138.pdf
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MATERIAL COMPLEMENTAR
UNIDADE 2 MATERIAIS E A REVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS
LIVRO 
Título: O petróleo: Uma história mundial de conquistas, poder e dinheiro.
Autor: Daniel Yergin.
Editora: Paz & Terra.
Sinopse: Às vésperas da Primeira Guerra Mundial, Winston 
Churchill captou uma verdade fundamental, aplicável não so-
mente àquele momento como também às muitas décadas sub-
sequentes: a hegemonia do petróleo como fonte de energia no 
lugar do carvão. No início da década de 1990, o petróleo voltou 
a se converter no foco do conflito mundial. No dia 2 de agosto 
de 1990, um ditador do século XX, Saddam Hussein, do Iraque, 
invadiu o Kwait, país vizinho. Tinha como objetivo não apenas 
a conquista de um Estado soberano, mas também a captura 
de suas riquezas. Se bem-sucedido, o Iraque se converteria na 
maior potência petrolífera do mundo e dominaria tanto o mun-
do árabe quanto o golfo Pérsico, onde se concentra a maior 
parte das reservas de petróleo existentes. Por todo o século 
XX, e agora no século XXI, o petróleo significou hegemonia. 
E a busca da hegemonia é o assunto deste livro. Apesar de a 
moderna história do petróleo ter começado na última metade 
do século XIX, foi o século XX que sofreu uma transformação 
completa. Em particular, três grandes temas são subjacentes 
a essa história. O primeiro é a ascensão e o desenvolvimento 
do capitalismo e dos negócios modernos. O segundo tema é 
o do petróleo como um produto intimamente imbricado nas 
estratégias nacionais e no poder e política globais. Um terceiro 
tema da história do petróleo mostra como a nossa sociedade 
se tornou uma “sociedade do hidrocarboneto”. Em suas pri-
meiras décadas o negócio do petróleo forneceu a um mundo 
que se industrializava um produto ao qual se deu o nome de 
“querosene”, conhecido como a “nova luz” que postergava 
à noite, estendendo assim o dia de trabalho. No século XX, o 
petróleo, suplementado pelo gás natural, derrubou o carvão 
do trono que ocupava como fonte de energia para o mundo 
industrial. Na maior parte do século XX, o uso e a dependência 
do petróleo eram considerados uma vantagem, símbolos do 
progresso humano. Em pleno século XXI, com o crescimento 
do movimento ecológico e diante do aquecimento global, os 
princípios básicos da sociedade industrial estão sendo desa-
fiados. A indústria do petróleo, em todas as suas dimensões, 
está no alto da lista das que devem ser investigadas, criticadas 
e contestadas. Em linguagem acessível, que mescla jornalismo 
investigativo, aventura e romance, Yergin faz do petróleo um 
tema envolvente, em uma obra que rendeu ao autor o prêmio 
Pulitzer, um dos mais importantes da literatura. Esgotado por 
muito tempo, O Petróleo volta às livrarias em uma edição re-
vista, ampliada e ilustrada. Em seu novo epílogo, o leitor pode 
encontrar também informações essenciais sobre o caso brasi-
leiro e as perspectivas do pré-sal.
39UNIDADE 2 MATERIAISE A REVOLUÇÃO DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS
FILME / VÍDEO
Título: Temporada 1- História: Direto ao Assunto. Plásticos.
Ano: 2020.
Sinopse: O plástico transformou nosso modo de viver, mas 
seu preço é astronômico: 7,8 bilhões de toneladas de resíduos. 
Sendo assim, ele é um milagre ou uma catástrofe?
Link do vídeo: https://www.netflix.com/br/title/81116168 
https://www.netflix.com/br/title/81116168
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Plano de Estudos
• Introdução às Tecnologias de Fermentação.
• Indústria Alcooleira e os Subprodutos. 
Objetivos da Aprendizagem
• Conceituar e contextualizar fermentação
 e sua importância industrial; 
• Compreender os tipos de operações
 industriais de fermentação; 
• Avaliar os produtos e subprodutos 
 da indústria de processamento da cana-de-açúcar;
• Estabelecer a importância da indústria 
 alcooleira no cenário atual. 
3UNIDADEUNIDADE
TECNOLOGIA DASTECNOLOGIA DAS
FERMENTAÇÕESFERMENTAÇÕES
E A PRODUÇÃOE A PRODUÇÃO
DE COMBUSTÍVELDE COMBUSTÍVEL
 Professor Dr. André Luiz Cazetta
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INTRODUÇÃO
UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
Caros acadêmicos, sejam bem-vindos à segunda unidade.
Nesta Unidade, iremos discutir um tema de grande interesse para a indústria quí-
mica: as fermentações. Embora a fermentação seja um processo bioquímico, os produtos 
resultantes da fermentação láctea, alcoólica e acética são empregados de diferentes ma-
neiras. Em nosso contexto de estudo, nos dedicaremos a compreender as etapas e as 
nuances da fermentação alcoólica. 
A fermentação alcoólica compreende a conversão da glicose e frutose em etanol 
e gás carbônico, sendo esse processo promovido por microrganismos. Embora a fonte 
dos carboidratos mais conhecida seja a cana-de-açúcar, na prática, qualquer fonte 
de glicose ou frutose pode ser empregada para este fim. Até mesmo a celulose pode 
ser hidrolisada ou submetida a fermentação para liberação dos açúcares e posterior 
conversão à etanol. Nos últimos tempos, uma outra fonte de carboidratos tem sido 
amplamente explorada no Brasil para produção do etanol: o milho. Nesse processo, o 
amido é submetido a etapas de degradação até a obtenção de maltose e glicose, que, 
posteriormente, são convertidas em etanol. 
A indústria alcooleira desempenha papel central no desenvolvimento do país, 
uma vez que está diferente associada à matriz energética, sendo a responsável por 
fornecer uma das fontes de combustível utilizadas nos veículos, bem como aditivo para 
ser misturado à gasolina. Além da utilização direta como combustível, o etanol é de 
grande importância para a indústria, sendo empregado na fabricação de tintas, vernizes 
e aerossóis, como inseticidas, repelentes de insetos, desodorantes de ambientes e 
fungicidas. Assim, essa Unidade será dedicada à compreensão da fermentação e sua 
importância na indústria química.
Desejo ótimos estudos a você.
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 1 INTRODUÇÃO 
 ÀS TECNOLOGIAS
 DE FERMENTAÇÃO
TÓPICO
UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
O processo de fermentação compreende uma área de grande interesse e impor-
tância, conhecida como biotecnologia. A biotecnologia integra a aplicação de princípios 
científicos e de engenharia para o processamento de materiais por agentes biológicos, 
utilizando-se de sistemas celulares para o desenvolvimento de processos e produtos de 
interesse econômico e social. Ela abrange diferentes áreas do conhecimento, como pode 
ser observado na Figura 1. Nela incluem-se a ciência básica, a ciência aplicada, além de 
outras tecnologias (SILVA, 2010). 
FIGURA 01 – DIAGRAMA DAS ÁREAS DE ABRANGÊNCIA DA BIOTECNOLOGIA
Fonte: BIOTECENDO. Biotecnologia. [s.d.]. Disponível em: 
https://biotecendo.wordpress.com/o-que-e-biotecnologia/. Acesso em: 07 set. 2022. 
https://biotecendo.wordpress.com/o-que-e-biotecnologia/
43UNIDADE 3 TECNOLOGIA DAS FERMENTAÇÕES E A PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL
A biotecnologia, devido sua importância e abrangência, fornece tanto benefícios eco-
nômicos quanto ambientais. Isso se reflete na diminuição da dependência de combustíveis 
fósseis (não renováveis), redução do potencial de emissão e geração de poluição por proces-
sos industriais, capacidade de atuar na degradação dos poluentes acumulados, aumento no 
rendimento econômico em processos de produção e geração sustentável de produtos. Em 
termos de microrganismos, há uma variedade dos quais podem ser empregados nos pro-
cessos industriais, como, por exemplo, na produção de enzimas, vitaminas, polissacarídeos, 
álcoois, pigmentos, lipídios e glicolipídios. Alguns produtos são fabricados em escala comer-
cial, enquanto outros, são utilizados em processos biotecnológicos com o intuito de obter 
matérias-primas para a melhoria de processos de modo geral. Na biotecnologia, um processo 
muito estudado é a fermentação. Este é um processo químico mediado por microrganismos 
vivos, cujo produto pode ser uma excreta, a própria célula, ou mesmo, um componente celu-
lar. Esse método pode gerar produtos em quantidades substanciais (SILVA, 2010). 
A fermentação é um processo microbiológico de degradação anaeróbica, ou seja, 
que ocorre na ausência de oxigênio, em que microrganismos degradam a matéria orgânica, 
que é transformada em moléculas mais simples e energia. Os processos fermentativos 
deram início à biotecnologia, e os primórdios da utilização desses processos podem ser 
confundidos com o início da humanidade, sendo utilizados para a produção de bebidas 
alcoólicas e pães desde antes de 6.000 a.C., a partir de frutas e cereais. Nos dias atuais, a 
fermentação é aplicada ainda na fabricação de bebidas alcoólicas fermentadas, mas tam-
bém é uma importante rota para a produção de medicamentos, alimentos, combustíveis, 
solventes, entre muitos outros (SIMOMUKAY et al. 2021). 
Para ocorrer o processo de fermentação, normalmente são usados fungos e 
bactérias, mas esse processo também ocorre no nosso corpo, nas células musculares 
esqueléticas. O local onde acontece esse procedimento é no citosol, principal componente 
do citoplasma celular. É possível descrever o metabolismo celular como um conjunto de 
reações muito bem coordenadas e interligadas, fazendo com que o produto de uma reação 
se torne o substrato para outra reação, e assim sucessivamente. O metabolismo é formado 
por duas fases, o catabolismo e o anabolismo. O catabolismo é a fase degradativa, enquanto 
o anabolismo pode ser encarado