O processo converte óleo vegetal em biodiesel utilizando um
único compartimento de reação e catalisadores menos agressivos ao meio
ambiente.
Em artigo no periódico Organic & Biomolecular Chemistry, Jason Sello e o pós-doutorando Aaron Socha, da Universidade Brown, anunciaram a descoberta de um processo que converte óleo vegetal usado em biodiesel utilizando um único compartimento de reação e catalisadores menos agressivos ao meio ambiente. O processo é seis vezes mais veloz do que os atuais e consome menos energia.
“Queríamos encontrar uma forma ambientalmente benéfica e tecnicamente simples de converter descartes de óleo em biodiesel”, diz Sello, que é professor-assistente de química.
Os óleos vegetais usados são compostos de triacilglicerídeos, ácidos graxos livres e água, e o processo convencional para convertê-los em biodiesel precisa de duas reações em separado. A primeira transforma os ácidos graxos livres em biodiesel, mas precisa de ácido sulfúrico; a segunda converte os triacilglicerídeos em biodiesel, mas utiliza hidróxido de sódio ou de potássio. Como o ácido sulfúrico e esses hidróxidos não são compatíveis entre si, as reações precisam ser feitas em compartimentos separados, o que torna o processo menos eficiente.
Para encontrar uma alternativa melhor, Sello e Socha começaram a procurar catalisadores que fossem baratos, quimicamente estáveis e com toxidez limitada. Eles chegaram aos metais triflato de bismuto e triflato de escândio, normalmente usados como catalisadores em preparos de química orgânica. Além disso, eles conduziram as reações usando um reator de microondas em vez de um aquecedor térmico convencional. No reator de microondas, os novos catalisadores conseguiram gerar biodiesel em cerca de 20 minutos, enquanto as reações atuais em aquecedores convencionais, sem catalisadores, levam duas horas. Embora o método de microondas precise de temperaturas mais elevadas para realizar a conversão (150ºC contra 60ºC), no todo ele gasta menos energia devido ao menor tempo de reação.
Como os catalisadores servem para a conversão tanto dos ácidos graxos livres como dos triacilglicerídeos em biodiesel, a conversão pôde ser realizada em um único reator.
A equipe também relatou que os catalisadores podem ser reciclados até cinco vezes na conversão dos ácidos graxos livres, que é a mais exigente das duas reações, com um índice de eficiência de 97%. O fato de serem recicláveis diminui o custo e impacto ambiental dos catalisadores, segundo os pesquisadores.
“Embora ainda não tenhamos comprovado a viabilidade de nossa abordagem em escala industrial, nós identificamos catalisadores e condições de reação bastante promissoras, que podem, em princípio, ser usadas para a conversão em larga escala de óleos vegetais usados em biodiesel de uma forma ambientalmente sensível”, diz Sello.
A pesquisa foi financiada pela Fundação Nacional de Ciência, que concedeu uma bolsa a Sello e o Prêmio Americano de Competitividade em Química a Socha. A Universidade Brown também apoiou o trabalho, concedendo um prêmio R.B. Salomon para Sello.
Em outro trabalho da Universidade Brown, uma equipe liderada pelo professor de química Paul Williard criou uma nova técnica para mapear o progresso de uma reação em que óleos virgens são convertidos em biodiesel.
A técnica, chamada DOSY (sigla em inglês para espectroscopia de ressonância magnética nuclear ordenada por difusão), observa as moléculas de óleo virgem à medida que elas encolhem e passam a se mover mais rápido na solução ao longo da reação. A reação termina quando todas as moléculas são convertidas em componentes menores, conhecidos como ésteres de ácido graxo. Esses ésteres são nada mais que o biodiesel propriamente dito.
Fonte: Brown University
Tradução e adaptação BiodieselBR.com
Em artigo no periódico Organic & Biomolecular Chemistry, Jason Sello e o pós-doutorando Aaron Socha, da Universidade Brown, anunciaram a descoberta de um processo que converte óleo vegetal usado em biodiesel utilizando um único compartimento de reação e catalisadores menos agressivos ao meio ambiente. O processo é seis vezes mais veloz do que os atuais e consome menos energia.
“Queríamos encontrar uma forma ambientalmente benéfica e tecnicamente simples de converter descartes de óleo em biodiesel”, diz Sello, que é professor-assistente de química.
Os óleos vegetais usados são compostos de triacilglicerídeos, ácidos graxos livres e água, e o processo convencional para convertê-los em biodiesel precisa de duas reações em separado. A primeira transforma os ácidos graxos livres em biodiesel, mas precisa de ácido sulfúrico; a segunda converte os triacilglicerídeos em biodiesel, mas utiliza hidróxido de sódio ou de potássio. Como o ácido sulfúrico e esses hidróxidos não são compatíveis entre si, as reações precisam ser feitas em compartimentos separados, o que torna o processo menos eficiente.
Para encontrar uma alternativa melhor, Sello e Socha começaram a procurar catalisadores que fossem baratos, quimicamente estáveis e com toxidez limitada. Eles chegaram aos metais triflato de bismuto e triflato de escândio, normalmente usados como catalisadores em preparos de química orgânica. Além disso, eles conduziram as reações usando um reator de microondas em vez de um aquecedor térmico convencional. No reator de microondas, os novos catalisadores conseguiram gerar biodiesel em cerca de 20 minutos, enquanto as reações atuais em aquecedores convencionais, sem catalisadores, levam duas horas. Embora o método de microondas precise de temperaturas mais elevadas para realizar a conversão (150ºC contra 60ºC), no todo ele gasta menos energia devido ao menor tempo de reação.
Como os catalisadores servem para a conversão tanto dos ácidos graxos livres como dos triacilglicerídeos em biodiesel, a conversão pôde ser realizada em um único reator.
A equipe também relatou que os catalisadores podem ser reciclados até cinco vezes na conversão dos ácidos graxos livres, que é a mais exigente das duas reações, com um índice de eficiência de 97%. O fato de serem recicláveis diminui o custo e impacto ambiental dos catalisadores, segundo os pesquisadores.
“Embora ainda não tenhamos comprovado a viabilidade de nossa abordagem em escala industrial, nós identificamos catalisadores e condições de reação bastante promissoras, que podem, em princípio, ser usadas para a conversão em larga escala de óleos vegetais usados em biodiesel de uma forma ambientalmente sensível”, diz Sello.
A pesquisa foi financiada pela Fundação Nacional de Ciência, que concedeu uma bolsa a Sello e o Prêmio Americano de Competitividade em Química a Socha. A Universidade Brown também apoiou o trabalho, concedendo um prêmio R.B. Salomon para Sello.
Em outro trabalho da Universidade Brown, uma equipe liderada pelo professor de química Paul Williard criou uma nova técnica para mapear o progresso de uma reação em que óleos virgens são convertidos em biodiesel.
A técnica, chamada DOSY (sigla em inglês para espectroscopia de ressonância magnética nuclear ordenada por difusão), observa as moléculas de óleo virgem à medida que elas encolhem e passam a se mover mais rápido na solução ao longo da reação. A reação termina quando todas as moléculas são convertidas em componentes menores, conhecidos como ésteres de ácido graxo. Esses ésteres são nada mais que o biodiesel propriamente dito.
Fonte: Brown University
Tradução e adaptação BiodieselBR.com
Tags
Tecnologias