Catálise Enzimática para Produção de Biodiesel

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Catálise Enzimática para Produção de Biodiesel
André - 3670
Aurélio - 3782
Marcelo - 3936
Rafael - 3951
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Introdução
1.1 Produção de biodiesel
O que é biodiesel?
Vantagens do biodiesel;
Processo de produção;
Preparo da matéria prima;
Formas de produção.
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Introdução
1.2 Produção de biodiesel via Catálise Enzimática
Tecnologia de modificação dos óleos e gorduras;
 Matérias-primas de fontes naturais;
 Indútrias químicas, farmacêuticas e alimentícias;
 100 milhões de toneladas;
 Biocombustíveis;
 Incerteza na oferta de combustíveis fósseis.
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Introdução
1.2 Produção de biodiesel via Catálise Enzimática
Combustão; 
 Elevada viscosidade;
 Transesterificação;
 Programa de Biodiesel;
 Catálise homogênea;
 Metanol;
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Introdução
1.2 Produção de biodiesel via Catálise Enzimática
 Etanol;
 Catalisadores de origem química ou vegetal;
 Glicerol e glicerídeos;
 Lipases;
 Acilgliceróis.
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 1ª Parte: estudo da síntese do biodiesel utilizando-se metanol e etanol via catálise homogênea e a utilização de blends com ambos os alcoóis.
 Testes utilizando soluções a base de hidróxido de sódio com diferentes quantidades como catalisador, dissolvidas em metanol e etanol.
 2ª parte: Estudo da catálise enzimática de maneira qualitativa.
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2. Procedimento experimental
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2. Procedimento experimental
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120mL Solução de metanol ou etanol + NaOH (1,5g)
± 30min
300mL óleo de soja usado 60ºC
Solução de alcóxido
± 1h 60°C
Retirada da Glicerina
Água levemente ácida
Água + Resíduos (ex: NaOH)
Biodiesel puro
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2. Procedimento experimental – Testes enzimáticos
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4mL NaOH 1,0M
40mL etanol + 1,5 cápsula de CREON
Ultrassom ± 30min
Solução com CREON diluído
100mL óleo de soja
1h30min 36°C
7 dias de repouso
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2. Procedimento experimental – Testes enzimáticos
2º teste: repetiu-se o processo, porém foi utilizado apenas o conteúdo de meia cápsula de CREON.
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3º teste: repetiu-se o processo, porém foi utilizado apenas o conteúdo de 1cápsula. As microesferas existentes na cápsula foram trituradas com o auxílio de um cadinho.
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3. Resultados e Discussões
300 mL óleo soja + 120 mL metanol + 1,5 g NaOH (rota metílica);
Rendimento de 96,6% após a retirada da glicerina e a lavagem;
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Figura 1 - Biodiesel sintetizado pela rota metílica, com formação de glicerol.
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3. Resultados e Discussões
300 mL óleo soja + 120 mL etanol + 1,5 g NaOH (rota etílica);
Adição de glicerol puro, pois o glicerol não se separou espontaneamente do biodiesel;
Decantação parcial da glicerina;
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Figura 2- Biodiesel sintetizado pela rota etílica, sem separação de glicerol.
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3. Resultados e Discussões
75% metanol + 25% etanol + NaOH (entre 1,2 a 1,75g);
Rendimento: 38,90;
Utilização de 50% ou mais de metanol, segue uma faixa segura de decantação da glicerina;
Lavagem do biodiesel (purificação): motivo da perca de rendimento e formação de sabões (saponificação);
Etanol: apresenta menor rendimento, forma mais sabões; 
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3. Resultados e Discussões
Estudo catalítico enzimático 
Medicamento Creoan 25.000 (enzimas: proteases, amilases e lípases);
Contem microesferas com camadas ácido-resistente (terão que ser desfeitas);
Testes preparativos: 
óleo vegetal (levemente básico) + ambiente básico (solução de NaOH) = transesterificação ;
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3. Resultados e Discussões
100 mL óleo soja + 40 mL etanol + 1,5 cápsula (~0,716g) ;
Cápsula dissolvida em solução diluída 4 mL NaOH;
Decantação 7 dias
Formação nítida 3 camadas (de cima para baixo: biodiesel, glicerol, catalisador);
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Figura 2- Biodiesel formado com a utilização de 1,5 cápsula de catalisador.
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3. Resultados e Discussões
100 mL óleo soja + 40 mL etanol + 0,5 cápsula (~0,28g) ;
Cápsula dissolvida em solução diluída 4 mL NaOH;
Decantação:
1º. Glicerol, biodiesel e conc. Enzimático;
2º. 7 dias: biodiesel, glicerol, catalisador;
Menor eficiência e menor nitidez das fases;
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Figura 4- Biodiesel formado pelo uso de 0.5 cápsula de catalisador, com o glicerol na posição certa
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3. Resultados e Discussões
100 mL óleo soja + 40 mL etanol + 1 cápsula (~0,50g);
Sem adição de NaOH;
Quebra das microesferas;
Não apresentou reação transesterificação;
Separação da solução e conc. Enzimático;
Conclusão: só a quebra das microesferas não é suficiente, tem que adicionar o NaOH; 
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Figura 4- Não formação do biodiesel com o uso de
microesferas trituradas.
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4. Conclusões
A catálise enzimática apresentou uma satisfatória reação quando usado quantidades acima de 0,70g do complexo enzimático diluído em meio alcalino.
A catálise alcalina apresenta vantagens em comparação com a catálise enzimática pela sua simplicidade e curto tempo de reação. Porém, apresenta restrições como dificuldade de separação do catalisador, impossibilidade de reutilização do catalisador, obtenção de produtos com menor grau de pureza e necessidade de tratamento de água após a transesterificação.
Já a catálise enzimática em comparação com a catálise alcalina apresentou maior facilidade da separação do catalisador, obtenção de produtos com maior grau de pureza, menor temperatura de reação, fácil recuperação do glicerol e bons rendimento e alta seletividade.
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5. Referências
Duarte, Fernanda;Tobouti, Patrícia Lie; Hoffmann, Davi. Produção enzimática de Biodiesel, 2006. Universidade Federal de Santa Catarina.
Knothe, Gerhard, 2001. Perspectivas históricas de los combustibles diesel basados em aceites vegetales. Revista A&G, 47, Tomo XII, No. 2.
Gunstone, F. D.; J. Sci. Food Agric. 1999, 79, 1535.
http://www.sober.org.br/palestra/9/79.pdf, acessada em 02 de Novembro de 2014
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