Adonis Coelho apresentou na Unesp de São José do Rio Preto a dissertação de mestrado intitulada “Produção de biodiesel etílico utilizando óxidos mistos derivados de hidróxidos duplos lamelares como catalisadores”. A pesquisa foi realizada no Programa de Pós-Graduação em Química.

Resumo

A produção e o consumo de biodiesel no Brasil e no mundo vem aumentando a cada ano em decorrência da busca por combustíveis menos poluentes e processos de produção mais baratos. Este biocombustível é produzido pela esterificação ou transesterificação de óleos ou gorduras com álcoois de cadeia curta.

A catálise homogênea alcalina é a mais empregada na transesterificação gerando grandes quantidades de resíduos ao final do processo, já os catalisadores heterogêneos, menos usados em razão do custo e eficiência, são facilmente separados do produto final e ainda melhoram a qualidade do glicerol residual.

O uso do bioetanol na produção do biodiesel fortalece a agroindústria brasileira, porém possui como principal desvantagem a sua higroscopicidade, o que pode favorecer a reação de saponificação afetando a qualidade do biodiesel e dificultando seu processo de produção.

Neste trabalho, hidróxidos duplos lamelares tipo hidrotalcitas e piroauritas com substituição parcial de Mg e Al por Ba, Cu, Zn e Fe foram estudados por planejamento fatorial como precursores de óxidos metálicos com atividade catalítica transesterificante na produção de biodiesel etílico de óleo de soja e caracterizados por TGA, DSC, FTIR-ATR, BET, XRD e SEM. Cromatografia em fase gasosa (GC-FID) foi empregada na quantificação dos produtos. Foram testadas 40 variações dos catalisadores, sendo 20 em cada temperatura de calcinação (450 e 600ºC).

Dentre os materiais estudados, aqueles contendo Ba houve formação de fase secundária e os materiais com zinco e cobre obtiveram alta cristalinidade, maior perda de massa quando calcinados e altas áreas superficiais. Nos testes catalíticos em recipientes fechados com pressão autogerada a 120ºC por 12 horas utilizando razão 1:20 (massa óleo/massa etanol) e com 20% (massa catalisador/massa óleo), os materiais de referência (hidrotalcita e piroaurita sem modificações calcinados a 450ºC) proporcionaram conversões em biodiesel de 42 e 26%, respectivamente.

Em geral, os materiais tipo piroaurita obtiveram rendimentos menores que os materiais tipo hidrotalcita, com destaque para o material com substituição de 10% de magésio por zinco e 10% de alumínio por ferro calcinado a 450ºC que atingiu 61% de conversão em biodiesel nas condições testadas, e o pior resultado foi conseguido com o material tipo piroaurita preparado com 10% de cobre em substituição ao magnésio calcinado a 450ºC, que atingiu 15% de conversão.