Relatório Sobre Biodiesel

O biodiesel é um combustível biodegradável e com baixa toxicidade obtido de fontes renováveis através de processo de craqueamento, esterificação ou transesterificação [1]. A utilização biodiesel como fonte alternativa de energia tem sido estudada como uma opção para substituir combustíveis fósseis, pois além de ser biodegradável, o biodiesel pode substituir o diesel em motores de combustão interna sem a necessidade de grandes modificações. Outros motivos para a utilização de biodiesel é a emissão quase zero de sulfatos, aromáticos e de outras substâncias danosas ao meio ambiente. Sua contribuição para a emissão de dióxido de carbono também é pequena quando se considera todo o ciclo de vida. [2]

O Brasil se encontra entre os dez maiores produtores de biodiesel do mundo e sua produção pode trazer vantagens para o Brasil como a diminuição da importação de petróleo e diesel, geração de empregos e geração de energia elétrica em comunidades isoladas. O Brasil produz biodiesel utilizando como matéria prima o óleo proveniente da soja, mamona, algodão e outros [3]. O processo mais comum de produção é a transesterificação metílica que consiste na reação de óleos vegetais ou gordura animal com o metanol. Além do biodiesel, esse processo também produz glicerina que pode ser utilizada na fabricação de sabonete e de outros cosméticos.

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Figura 1: Equação geral de transesterificação de um triglicerídeo

É comum o uso de catalisadores na produção de biodiesel por transesterificação. Os catalisadores mais utilizados são os catalisadores básicos como NaOH e KOH devido à alta conversão e o baixo tempo de reação. Entretanto, a catálise básica possui algumas desvantagens como [4]:

• Difícil recuperação do glicerol
• O catalisador precisa ser removido do produto
• O rejeito alcalino precisa ser tratado
• Ácidos graxos livres e água interferem na reação

A catálise enzimática utilizando lipase é uma alternativa à catálise básica e possui vantagens sobre ela como a fácil recuperação do glicerol e a conversão de ácidos graxos livres em ésteres metílicos. Entretanto, o tempo de reação da catálise enzimática é muito maior do que da catálise básica, além da lipase ser um catalisador caro, enquanto NaOH e KOH são catalisadores baratos. O quadro abaixo apresenta um comparativo entre a catálise básica e a catálise enzimática.

Tabela 1: Comparação entre catálise básica e enzimática (lipase)

	Catálise Básica	Catálise Enzimática
Temperatura de reação	60 – 70oC	30-40 oC
Ácidos graxos livres na matéria prima	Produtos saponificados	Ésteres metílicos
Água na matéria prima	Interfere com a reação	Sem influência
Rendimento de ésteres metílicos	Normal	Alta
Recuperação do glicerol	Difícil	Fácil
Purificação dos ésteres metílicos	Sucessivas lavagens	Nenhuma
Preço de produção do catalisador	Barato	Caro

As lipases podem ser produzidas tanto por fermentação submersa (FS) quanto por fermentação em estado sólido (FES).  Ambos os métodos possuem vantagens e desvantagens quando comparados um com o outro. A FES possui como vantagens o fato de poder utilizar exclusivamente resíduos agro-industriais como meio de cultivo, pois utiliza substratos naturais como fonte de nutrientes para o crescimento de microorganimos. A FES também possui como vantagens: a apresentação condições semelhantes ao ambiente natural dos fungos, produtos concentrados e de fácil recuperação, entre outros. Entre as desvantagens da FES destaca-se a necessidade do tratamento prévio do substrato, a dificuldade no monitoramento de parâmetros como temperatura (devido ao sistema ser heterogêneo, o custo de energia elevado quando o substrato precisa ser agitado, etc. [5]

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