Matérias-primas alternativas

Pesquisadores aperfeiçoam fabricação de biodiesel a partir de esgoto


BiodieselBR.com - 03 set 2012 - 10:36 - Última atualização em: 29 nov -1 - 20:53
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Um novo processo termoquímico é capaz de converter lipídeos presentes no lodo de esgoto em biodiesel, diz um estudo publicado no periódico Environmental Science & Technology. Segundo os pesquisadores, o custo baixo e o rendimento alto do processo podem torná-lo economicamente viável como fonte de produção de biocombustíveis.

Atualmente, os fabricantes de biodiesel utilizam óleos vegetais ou gorduras animais para fabricar biodiesel, que é uma mistura de metil-ésteres de ácido graxo. O biodiesel é compatível com os motores a diesel existentes, produz menos poluição na queima do que o diesel de petróleo e é feito a partir de recursos renováveis. Mas o alto custo de produção do biodiesel limita o seu uso mais amplo, diz Eilhann Kwon, do Instituto de Pesquisas de Ciência e Tecnologia Industrial, da Coreia do Sul. Muito desse custo deriva do preço das matérias-primas utilizadas, tais como o óleo de soja ou de colza.

Kwon e seu colegas encontraram uma matéria-prima mais barata para produzir biodiesel: o lodo de esgoto, material semissólido que sobra do tratamento de efluentes. Este lodo é uma fonte rica em lipídeos, material de partida para a fabricação de biodiesel. A maior parte desses lipídeos vem de bactérias que vivem no lodo.

Kwon e sua equipe utilizaram n-hexano para extrair lipídeos de pellets de lodo originados numa usina de tratamento de efluentes em Suwon-City, na Coreia do Sul. Com o lodo de esgoto obteve-se 445,5 vezes mais lipídeos por grama de matéria-prima do que com a soja. Além disso, o lodo é uma fonte de lipídeos mais barata do que o grão, diz Kwon. O custo dos pesquisadores para extrair um litro de lipídeos do lodo de esgoto foi de US$ 0,03, enquanto dados publicados anteriormente para a soja indicaram um custo de US$ 0,80.

Contudo, impurezas contidas nos lipídeos extraídos do lodo de esgoto, tais como ácidos graxos livres, podem interferir no processo convencional de catálise da produção de biodiesel. Por isso, a equipe de Kwon desenvolveu um método não catalítico que funcionaria na presença de ácidos graxos livres e outras impurezas da matéria-prima.

A equipe imaginou que a reação dos lipídeos com o metanol (que resulta no biodiesel) poderia ser viabilizada pelo calor em vez da catálise. Eles também assumiram a hipótese de que um tempo maior de contato entre os lipídeos e o metanol pudesse aumentar a eficiência da reação. E então planejaram realizar a reação em um material poroso, para prender todos os reagentes num mesmo ambiente.

Para testar a ideia, a equipe introduziu metanol e lipídeos extraídos do lodo, de forma contínua, num reator contendo alumina ativada porosa, o qual foi aquecido a 380ºC. A adição de dióxido de carbono ao reator aumentou o rendimento da reação. O método criado pelos pesquisadores converteu em biodiesel cerca de 98% dos lipídeos do lodo.

“O esgoto não é meramente esgoto. Ele pode ser convertido em recursos proveitosos, como biodiesel”, diz Kwon. A implementação do novo processo em larga escala requereria a instalação de equipamentos para dessecar o lodo de esgoto e extrair os lipídeos em estações de tratamento. Kwon acredita que a venda dos lipídeos extraídos para produtores de biodiesel mais que compensaria os investimentos em longo prazo.

Rafael Hernandez, da Universidade Estadual do Mississippi, que já trabalhou com a produção de biodiesel a partir de lodo de esgoto por via catalítica, achou interessante o método não catalítico dos pesquisadores e “muito encorajadores” os resultados. No entanto, observou que os tipos e a quantidade de lipídeos no lodo de esgoto variam em cada estação de tratamento. Como resultado, também devem variar os custos de produção e os rendimentos de uma usina para outra, alertou. 

Laura Cassiday
Chemical & Engineering News
Tradução e adaptação BiodieselBR.com