BIODIESEL

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

CENTRO TECNOLÓGICO – CTC

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS

ENGENHARIA BIOQUÍMICA

PROFESSOR: AGENOR FURIGO JUNIOR

SEMESTRE 2006.2

BIODIESEL

ALTHERRE BRANCO

DANIEL SCHIOCHET NASATO

GUSTAVO LOPES COLPANI

TURMA: 0846

Florianópolis, Fevereiro de 2007.

Índice

Índice. 1

Introdução. 3

Matérias primas para produção de biodiesel 5

Processos de produção. 7

Preparação da matéria-prima. 7

Reação de transesterificação. 8

Processos de transesterificação. 8

Catálise básica. 8

Catálise ácida. 9

Fluidos supercríticos. 10

Catálise com argilominerais. 10

Craqueamento térmico (Pirólise) 12

Catálise enzimática. 12

Uso de lipases como catalisadores. 14

Lipase intracelular 15

Referências bibliográficas. 17

 

Introdução

A maioria da energia que o mundo está usando é derivada de fontes não-renováveis de combustíveis fósseis, os quais causam grande impacto ao meio ambiente. As pesquisas estão voltadas para as fontes renováveis de energia. A biomassa é uma das candidatas ao sucesso, pois a energia proveniente dela tem algumas vantagens com relação à produção e ao fechamento do ciclo do carbono. O biodiesel é um dos exemplos da energia gerada a partir de biomassa. É geralmente composto de metil ésteres produzidos a partir da transesterificação de triglicerídeos utilizando metanol como solvente, com o auxílio de catalisadores. (Clark et al., 1984).

Combustíveis alternativos para motores a diesel estão se tornando cada vez mais importantes por causa da diminuição das reservas de petróleo e com isso, o aumento do seu preço chegando a níveis que inviabilizam a sua utilização. Também as conseqüências ambientais provocadas pelas emissões dos gases de exaustão gerados a partir da queima de combustíveis fósseis tem sido motivo para as pesquisas sobre fontes alternativas de energia. Estudos têm demonstrado que o uso de combustíveis produzidos a partir de triglicerídeos possuem um futuro promissor como alternativa à queima de diesel de petróleo.

O uso de óleos vegetais em motores é quase tão antigo quanto o próprio motor diesel. O seu inventor, Rudolf Diesel, reportou o uso do óleo de amendoim como combustível em demonstrações feitas em 1900. Outros trabalhos usando óleos vegetais como combustível foram reportados nas décadas de 30 e 40. A crise do petróleo e energética enfrentadas no fim dos anos 70, início dos anos 80, bem como a preocupação com a exploração de recursos não-renováveis proveram incentivos à procura por combustíveis alternativos aos convencionais baseados no petróleo. Neste contexto, óleos vegetais como combustível para motores diesel foram lembrados. Eles ocupam atualmente uma posição proeminente no desenvolvimento de combustíveis alternativos.

O uso de óleos vegetais como combustível foi proposto, mas problemas como depósitos nos injetores e pistões foram encontrados devido à elevada viscosidade dos fluidos. A conversão a alquil ésteres foi realizada e reduziu-se a viscosidade aos níveis do diesel comum, produzindo um combustível com propriedades similares, que pode ser utilizado nos motores a diesel sem a necessidade de modificar o motor.

Inúmeros óleos vegetais vêm sendo testados para a produção de biodiesel. Os óleos vegetais são investigados e utilizados de acordo com a sua disponibilidade e abundância no país a ser testado. Muitos países europeus têm focado suas pesquisas no óleo de canola, países de clima tropical, como o Brasil, preferem utilizar óleos de côco, palma, babaçu, dendê, mamona, girassol dentre outras. O combustível pode ser produzido a partir de qualquer fonte de ácidos graxos. Além dos óleos e gorduras animais ou vegetais, os resíduos graxos também aparecem como matérias primas para a produção do biodiesel. Nesse sentido, podem ser citados os óleos de frituras, as borras de refinação, a matéria graxa dos esgotos e óleos ou gorduras vegetais ou animais fora de especificação.

A crise energética brasileira gerou discussões quanto à disponibilidade de recursos energéticos e a oferta de energia. Um dos setores da indústria que se destacou neste período foi a produção de grupos geradores, pois, para atingir as metas de racionamento sem prejudicar a produção, as indústrias recorreram aos grupos geradores para fugirem do mercado spot. O principal combustível utilizado para a geração de eletricidade é o óleo diesel, subsidiado pelo governo, sendo aproximadamente 15% da quantidade consumida nacionalmente importada. É derivado do petróleo, combustível fóssil não-renovável e principal fonte poluidora de gases responsáveis pelo aquecimento global, questão problemática nas principais metrópoles do mundo. Vários países têm feito pesquisas que visam à substituição do óleo diesel pelo biodiesel, dentre eles a Alemanha, que já produz biodiesel a custos igualitários ao óleo diesel.

Dada a ampla disponibilidade de óleos vegetais e álcool etílico de cana-de-açúcar, esta tecnologia representa um grande potencial como alternativa energética para o Brasil.

O biodiesel tem um potencial significativo para o uso como um combustível alternativo em motores de compressão-ignição (diesel). (Knothe et al., 1997; Dunn et al., 1997). Ele é tecnicamente competitivo com o diesel convencional, derivado de petróleo e não requer mudanças na infra-estrutura de distribuição.

O potencial de substituição do diesel convencional é ainda pequeno, já que a quantidade de óleo vegetal necessária para servir à produção de biodiesel teria que ser suplementar à utilizada para a indústria de alimentação e demandaria grandes volumes de safra para atender ao mercado de combustíveis.

 

Matérias primas para produção de biodiesel

Em relação ao uso de oleaginosas para a produção nacional de biodiesel, há diversas possibilidades como soja, girassol, milho, pequi, dendê, babaçu, macaúba, algodão, amendoim, entre outros. O Brasil é o maior produtor de soja do mundo, porém maior destaque também deve ser dado a outras oleaginosas, pois da soja são obtidos apenas 400 kg de óleo por hectare, enquanto o girassol e o amendoim rendem o dobro e têm uma extração mais simples do que a da soja, viável somente para grandes indústrias. O rendimento das palmeiras é ainda superior, tendo como principais representantes o babaçu (1600 Kg de óleo por hectare), a Macaúba (4000 Kg) e o Dendê (5900 Kg por hectare). No entanto, as grandes produções de biodiesel no Brasil deverão ser feitas inicialmente com óleo de soja, em função da maior capacidade produtiva atual desse setor, produtores de pequeno e médio porte poderão recorrer a cultivos de amendoim e girassol.

O Brasil possui características edafoclimáticas que possibilitam a plantação de diversas culturas, fato que permite que seja mais bem aproveitada a característica de cada região. Por exemplo, nas regiões sul, sudeste e centro-oeste poderá ser utilizada a soja como matéria prima, pois é a oleaginosa com maior produção nessas regiões. No norte e nordeste pode-se plantar mamona e pinhão manso ou também aproveitar as florestas de babaçu e dendê existentes.

Além disso, o Brasil é o maior produtor de etanol do mundo, e a utilização desse álcool no lugar do metanol torna o biodiesel brasileiro um combustível 100% renovável, uma vez que o metanol tem como principal fonte de obtenção o petróleo.

Para se definir qual a matéria-prima oleaginosa ideal, podemos analisar as produtividades médias na tabela 1.

Tabela 1 – Produtividade média por hectare

Oleaginosa

Litros por hectare

babaçu

1.500 a 2.000

dendê/palma

5.500 a 8.000

pinhão manso

3.000 a 3.600

pequi

2.600 a 3.200

macaúba

3.500 a 4.000

soja

400 a 650

girassol

800 a 1.000

mamona

400 a 1.000

amendoim

800 a 1.200

algodão

250 a 500

colza/canola

650 a 1000

Palmeiras como a macaúba, o dendê e o babaçu apresentam a maior produtividade por hectare e baixos custos de manutenção, pois são plantas perenes, não necessitando grandes investimentos anuais com o plantio. Além disso, o babaçu é uma palmeira em que tudo se aproveita, podendo-se obter diversos produtos. O problema é o tempo de maturação, pois as palmeiras levam de 3 a 5 anos para começarem a dar frutos e de 5 a 8 anos para atingirem a produtividade máxima. Não se têm registros de plantações planejadas de pinhão manso, de pequi e de macaúba, sendo opções que ainda necessitam de mais estudos para serem consideradas matérias primas ideais.

A soja, o girassol, a mamona, o amendoim e o algodão apresentam menor produtividade, porém o retorno do capital investido é mais rápido, além de serem culturas rotativas, que tem a possibilidade de se ter uma safra de duas culturas diferentes em um mesmo terreno, somando-se assim suas produtividades. Por exemplo, em um hectare podemos produzir 1.600 litros de óleo de babaçu ou 500 litros de óleo de soja e 900 litros de óleo de girassol, totalizando 1.400 litros de óleo.

A motivação para a utilização da soja, a cultura mais produzida no Brasil, é o valor de seu subproduto, pois esta é uma das oleaginosas que menos produz óleo por hectare. O quilo do farelo de soja, por exemplo, é mais caro que o próprio grão de soja. O mesmo pode-se dizer das proteínas que podem ser extraídas deste óleo, que têm um alto valor no mercado. O resultado disso é que o óleo de soja, apesar de ter pequena produtividade por hectare, é produzido praticamente de graça, tornando-se o subproduto do farelo e das proteínas, o que acarreta, nesse caso, uma inversão de valores. Fato semelhante ocorre com o algodão, que tem a pluma como seu produto de valor, sendo o caroço, parte que produz o óleo, atualmente até considerado um passivo ambiental por não ter aplicação suficiente para o volume produzido, fato que o coloca como uma ótima alternativa.

A grande vantagem do uso da mamona é o baixo custo de manutenção da plantação e também a, muito enfatizada pelo governo, inclusão social, pois sua colheita é manual e deverá gerar muito emprego. Além disso, poucas alternativas se têm para a região nordeste, devido ao clima. Além da mamona, outra boa alternativa é o pinhão manso que também resiste à seca dessa região.

A colza (canola) é a oleaginosa mais cultivada na Europa, por promover a fixação natural do nitrogênio no solo e adaptar-se bem ao clima frio, sendo uma ótima opção para o Sul do Brasil.

Existem gorduras de animais que são possíveis de serem transformadas em biodiesel, como o sebo bovino, os óleos de peixes, a banha de porco, entre outras matérias graxas de origem animal.

Os óleos de frituras representam um potencial de oferta surpreendente. Tais óleos têm origem em determinadas indústrias de produção de alimentos, nos restaurantes, nas lanchonetes e nas residências.

A gordura presente no esgoto sanitário, cuja média de produção diária por pessoa é de 200 litros de esgoto, onde há 160 gramas de sólidos flutuantes (escuma), dos quais 10% é gordura, também pode ser utilizada como matéria prima para a produção de biodiesel.

 

Processos de produção

A produção de biodiesel é economicamente competitiva devido aos processos de produção atualmente utilizados, pois estes minimizam os custos devido à utilização de fontes renováveis de matéria-prima (óleos vegetais e gorduras animais) e catalisadores de baixo custo, além deste combustível ser tecnicamente e ambientalmente aceitável.

Os métodos para a obtenção de biodiesel podem diferenciar na escolha da matéria-prima e da via de obtenção, as quais podem ser ácida, alcalina, resina trocadora de íons (argilas), enzimática, pirólise e fluido supercrítico, porém a reação geral da produção de ésteres de ácido graxo é a demonstrada na figura 1.

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Figura 1 - Reação de transesterificação.

 

Preparação da matéria-prima

O óleo ou gordura empregados como matéria-prima devem passar por um tratamento de neutralização que reduza sua acidez, através de uma lavagem com hidróxido de sódio ou potássio, e por um processo de desumidificação, com o objetivo de melhorar as condições para a reação de transesterificação e conseqüentemente obter a máxima taxa de conversão.

Para obtenção de biodiesel por via enzimática, não é necessária esta etapa, pois quanto mais ácidos graxos livres e água, mais rápida e eficiente será a reação.

 

Reação de transesterificação

O interesse pelo aproveitamento de outras fontes para a obtenção de combustíveis, como o uso de óleos vegetais e gorduras animais, surge pelas diversas variações no preço do petróleo, no entanto, o uso direto destas matérias-primas como combustível é problemático devido a sua elevada viscosidade e baixa volatilidade. Diferentes caminhos têm sido considerados para reduzir a alta viscosidade destes. A transesterificação mostrou ser uma possibilidade de escolha.

A transesterificação é um processo de conversão de triglicerídeos a ésteres de ácidos graxos e glicerina, através da reação com álcoois, podendo ter a presença de um ácido ou de uma base forte ou enzima. Especificamente, para o caso da produção de biodiesel, os triglicerídeos usados são gorduras animais ou óleos vegetais, os álcoois são etílicos ou metílicos, as bases são hidróxido de sódio ou potássio, o ácido é o sulfúrico e a enzima é a lipase, gerando-se como produto final os ésteres metílicos ou etílicos (biodiesel) e a glicerina.

 

Processos de transesterificação

Catálise básica

A catálise básica é um processo utilizado quando a quantidade de ácidos graxos livres encontrada no triglicerídeo empregado possui baixo teor (menor que 3%), pois com percentagens elevadas desses haveriam reações de saponificação, diminuindo a eficiência da conversão. As bases empregadas neste processo podem ser o hidróxido de sódio (NaOH) ou de potássio (KOH), numa razão molar variando de 1:1 a 6:1 em relação ao álcool empregado.

As especificações para que uma melhor conversão seja alcançada neste processo são que a temperatura de operação varie aproximadamente de 60oC a 70o C e que a quantidade de catalisador na mistura encontre-se em um limite de 0.5 a 1.0 % g/g, pois um excesso de catalisador pode gerar uma quantidade indesejada de água, a qual favorece a reação de saponificação, formando sabões que reduziriam a eficiência do catalisador e aumentariam a viscosidade, dificultando a separação do glicerol. Seguindo este raciocínio deve-se utilizar uma matéria-prima com pouca água.

Este processo, demonstrado em forma de fluxograma na figura 2, é um dos mais empregados industrialmente devido ao baixo custo das bases utilizadas e porque é eficiente e menos corrosivo que o processo ácido, tendo somente problemas na separação do glicerol, quando a reação ocorre em tempos curtos.

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Figura 2 - Fluxograma da produção de biodiesel por via alcalina.

Catálise ácida

Quando os ésteres de glicerina possuem alto teor de ácidos graxos livres este caminho de produção de biodiesel é utilizado, como é o caso de óleos já utilizados para frituras, sendo o ácido sulfúrico usualmente empregado como catalisador.

A razão molar da matéria-prima empregada geralmente é de 30:1 em relação ao álcool, estando o limite de temperatura entre 55 a 80oC e a fração na mistura para reação é de 0.5 a 1mol %.

Esta alternativa de produção apresenta-se muito mais lenta que a via alcalina, possuindo uma conversão de aproximadamente 99%, sendo que as dificuldades para separação do glicerol serão as mesmas do processo citado acima, porém na via alcalina não há a necessidade de que a matéria-prima passe por um processo de secagem.

Fluidos supercríticos

Este processo tem como objetivo a obtenção de ésteres de ácido graxo sem a utilização de catalisadores, tornando mais fácil a separação dos produtos dessa reação em relação às catálises ácida e alcalina. A matéria-prima reage com o álcool em altas pressões (45 MPa) e temperaturas (350oC), fazendo com que a mistura fique na forma de vapor, proporcionando homogeneidade, fazendo com que hipoteticamente o solvente supercrítico assuma natureza hidrofílica, com baixa constante dielétrica. Dessa forma, os triglicerídeos não polares podem ser bem solvatados pelo fluido supercrítico, formando um sistema unifásico álcool/água. Isto pode estar relacionado à alta velocidade de reação deste processo, o qual necessita de 240 segundos para ter uma conversão de praticamente 100% dos triglicerídeos em biodiesel.

Todavia, a razão molar de 42:1 na relação álcool/óleo e as altas pressões e temperaturas, ainda tornam este processo industrialmente inviável, porém pesquisas que minimizem os custos desta produção estão em andamento, inclusive no Brasil, numa parceria das Universidades Federais de Campinas e do Rio Grande do Norte.

Catálise com argilominerais

A utilização de catalisadores heterogêneos é uma rota economicamente mais viável porque, além de evitar o problema de saponificação, obtém uma fração glicerína mais pura, que não exige grandes investimentos de capital para atingir um padrão de mercado. Uma categoria de resinas estudada para a produção de biodiesel é a sulfônica. Esta resina macroporosa, ilustrada na figura 3, trocadora de cátions, é um catalisador versátil, podendo substituir o seu análogo homogêneo (H2SO4) em diversas reações orgânicas.

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Figura 3 - Micrografia de catalisadores sulfônicos.

Este método torna-se vantajoso também, devido à possibilidade do catalisador recuperado por uma filtração depois da reação ser regenerado, através de um processo onde os sítios ativos que foram envenenados sejam reativados e ocorra uma regeneração das cargas. Evita-se também a neutralização e separação da mistura de reação, levando a uma série de problemas ambientais relacionadas ao uso de grandes quantidades de solventes e energia, como na catálise homogênea.

As resinas catalíticas são avaliadas, principalmente, pela sua capacidade de troca catiônica (CTC), pois esta determinará o teor dos grupos sulfônicos acessíveis no meio aquoso, no caso das resinas sulfônicas. A quantidade de íons retidos pelo catalisador polimérico depende da afinidade dos íons pelo grupo sulfônico e do grau de inchamento da estrutura polimérica. A capacidade de troca catiônica dos catalisadores é dada em meqSO3K/gcatalisador. Para uma resina ser de boa qualidade para troca catiônica, as estruturas cristalinas não devem ser tão rígidas, pois isto dificulta o acesso das moléculas de triglicerídeos aos grupos sulfônicos, prejudicando a reação de transesterificação demonstrada na figura 4.

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Figura 4 - Reação de transesterificação usando um catalisador sulfônico.

Craqueamento térmico (Pirólise)

Pirólise é a conversão de uma substância em outra por aquecimento, degradando cadeias longas em outras menores. Esta técnica tem permitido a obtenção de biodiesel sem a necessidade de utilização de metanol ou etanol.

A matéria-prima é submetida a uma temperatura de 380oC, decompondo termicamente os triglicerídeos, como demonstrado na figura 5, com um rendimento de aproximadamente 60%, produzindo um combustível composto por ésteres etílicos ou metílicos de ácidos graxos e frações de alcanos e alcenos. Porém, as plantas para este processo têm custos elevados para uma produção em pequena escala e o rendimento é baixo quando comparado aos processos analisados anteriormente.

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Figura 5 - Mecanismo de craqueamento de triglicerídeos.

Catálise enzimática

As enzimas são, em geral, proteinas que atuam como catalisadores e aceleram a velocidade das reações. Atuam em sistemas biológicos com alta especificidade de reação e provavelmente sem a atuação enzimática a vida não existiria da forma como a conhecemos.

Quimicamente, as enzimas são macromoléculas de alta massa molecular formadas por subunidades conhecidas por aminoácidos, unidos por ligações peptídicas. Os resíduos de aminoácidos formam ligações covalentes entre si, pelo grupo amino de um aminoácido com o grupamento carboxílico de outro, constituindo cadeias polipeptídicas extensas, que assumem um arranjo espacial complexo sendo a sua forma estrutural difícil de ser determinada

Lipases são enzimas classificadas como hidrolases e atuam sobre a ligação éster de vários compostos, sendo os acilgliceróis seus melhores susbstratos. A hidrólise de triacilgliceróis utilizando lipases é uma reação reversível e, portanto, o equilíbrio pode ser alterado através da variação da concentração de reagentes e/ou produtos. A possibilidade de se deslocar o equilíbrio no sentido da síntese de éster tem sido estudada e comprovada (MACRAE e HAMMOND, 1985). Para a obtenção de altos rendimentos em reações de interesterificação é necessário promover o controle da quantidade ótima de água no sistema reacional.

As lipases são comumente encontradas na natureza, podendo ser obtidas a partir de fontes animais, vegetais e microbianas. Antigamente, elas eram predominantemente obtidas a partir do pâncreas de animais e usadas como auxiliar digestivo para consumo humano (FROST e MOSS, 1987). Atualmente, as lipases são produzidas, preferencialmente, a partir de microorganismos devido às facilidades de controle e de aumento da capacidade produtiva dos processos fermentativos, além da redução do seu custo de obtenção. Em geral, os microorganismos mais utilizados para produção de lipases são fungos dos gêneros Rhiziopus, Aspergillus, Geotrichum e Mucos.

Propriedades fisico-químicas

As lipases são usualmente estáveis em soluções aquosas neutras à temperatura ambiente. A maioria das lipases apresenta sua atividade ótima na faixa de temperatura de 30 a 40ºC. Sua termoestabilidade varia consideravelmente em função de sua origem, sendo as lipases microbianas as que possuem maior estabilidade térmica (MACRAE e HAMMOND, 1985).

Em geral, lipases são ativas em uma ampla faixa de valores de pH, apresentando uma alta atividade da faixa de pH 5-9, com um máximo freqüentemente situado entre 6 e 8 (MACRAE e HAMMOND, 1985).

O peso molecular das lipases pode variar de 20000 a 60000 daltons. Algumas lipases são conhecidas por formar agregados em solução e isto pode explicar o alto peso molecular reportado para algumas lipases parcialmente purificadas (MACRAE e HAMMOND, 1985).

Especificidade

A especificidade é uma característica importante das lipases. De forma geral, quatro tipos de especificidades podem ser definidas. A primeira é a especificidade em relação à classe de lipídeos. A enzima pode ser específica em relação ao tipo de éster, como por exemplo, tri-, di- ou monoglicerídeos, colesterol éster, metil éster, etc. A segunda é a regioespecificidade, que promove a seletividade da enzima pela posição da ligação éter numa molécula. O terceiro tipo é a especificidade em relação ao resíduo de ácido graxo, na qual a lipase é específica em relação ao comprimento da cadeia ou em relação à presença de dupla ligação nesta cadeia. Finalmente, merece referência a estereoespecificidade, ou seja, alguma lipases catalisam apenas a hidrólise ou a esterificação de um ou dois estereoisômeros (VAN DER PADT, 1993).

Uma característica específica das lipases é a sua capacidade de agir sobre substratos pouco solúveis em água, atuando somente na interface água/lipídeo, diferenciando-se, assim, das esterases, que atuam sobre a ligação éster de substâncias solúveis em água. A atividade catalítica das lipases é sensivelmente diminuída na ausência de uma interface, o que é evidenciado pela baixa conversão na hidrólise de ésteres solúveis em água por elas catalisadas (OLIVEIRA, 1999).

Uso de lipases como catalisadores

Mais de 95% dos processos enzimáticos empregados atualmente utilizam hidrolases (proteases, carbohidrolases e lipases), sendo que 5-10% cabem as lipases. As lipases são extremamente versáteis, pois catalisam várias reações e diversos substratos, quando comparadas às outras hidrolases (GANDHI, 1997).

O potencial de aplicação de lipases em processos biotecnológicos para a modificação de óleos e gorduras tem sido objeto de grande interesse nos meios científico, econômico e industrial nos últimos anos. Surgiu, então, a possibilidade de realização de vários tipos de reações enzimáticas de interesse científico e industrial, tais como síntese de ésteres, hidrólise e interestereficação.

A reação de hidrólise envolve ataque na ligação éster do triglicerídeo na presença de moléculas de água para produzir glicerol e ácidos graxos. A alta especificidade das lipases em relação ao substrato triglicerídeo com relação ao tipo e a posição estereoespecífica do resíduo de ácido graxo propicia um grande número de aplicações.

Nos últimos anos, o uso de lipases como catalisadores para transformação de ácidos graxos tem sido investigado. Neste sentido, a principal aplicação de lipases tem sido modificar as composições de ácidos graxos de triglicerídeos por interesterificação. Com relação à hidrólise de triglicerídeos e síntese direta de ésteres, resultados têm sido descritos. Surpreendentemente, pouca atenção tem sido dada ao uso direto de lipases na alcoólise de triglicerídeos.

Lipase intracelular

A utilização de lipase extracelular requer uma posterior purificação e imobilização da enzima em um suporte, por processos muito complexos para uso prático. Além disso, enzimas produzidas através de tais operações são instáveis e de custo elevado, sendo de grande interesse a aplicação do uso direto de lipase intracelular.

Para utilizar células produtoras de lipase diretamente em processos de biodiesel, de uma forma conveniente, estas células devem ser imobilizadas de tal forma que elas assemelhem-se a catalisadores sólidos usados convencionalmente em reações químicas. Entre muitos processos disponíveis para imobilização, a técnica usando partículas porosas para suporte de biomassa (BSPs, Biomass Support Particles) tem muitas vantagens sobre outros métodos em termos de aplicação industrial, tais como ausência de aditivos químicos, de pré-produção de células, de assepsia, sendo que as partículas podem ser reutilizadas e são resistentes a cisalhamento, tornando este método com custos mais baixos quando comparados a outros.

Atualmente, o processo de produção comercial de biodiesel é por via química, mas a enzimática tem despertado o interesse da comunidade científica. O aspecto comum desses estudos consiste na otimização das condições de reação, para estabelecer características que as tornam disponíveis para aplicações industriais. Entretanto, uma vez otimizado o processo enzimático, este poderá apresentar algumas vantagens em relação ao químico, como mostrado na Tabela 2.

Tabela 2 – Vantagens e desvantagens dos processos químico e enzimático na produção de biodiesel.

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Conclusões

A aplicação do biodiesel como combustível tem se tornado alvo de discussões devido às variações no preço do petróleo e ao eminente esgotamento desta matéria-prima não renovável. O biodiesel traz soluções para este problema, pois é produzido a partir de óleos vegetais ou gorduras animais, as quais são fontes renováveis, além de seu processo ser simplificado e este ser uma fonte de energia que não traz sérios problemas ambientais. Outra grande vantagem é um aumento produtivo no setor agrícola, pois devido as condições climáticas do Brasil, várias culturas podem ser utilizadas para a produção de óleos vegetais, o que conseqüentemente também geraria um crescimento da procura de mão-de-obra no setor primário brasileiro.

No intuito de melhorar a produção e também gerar produtos mais limpos, com processos mais rápidos e economicamente viáveis, pesquisas têm avançado no uso de lipases, pois estas apresentam um biodiesel mais limpo, com pouca quantidade de glicerol e maior facilidade na separação deste, além da utilização de óleos de fritura como matéria-prima e a ausência de um pré-tratamento desta. Porém, pelo que se pode notar da literatura é que os estudos utilizando catálise enzimática ainda encontram-se na fase de planta piloto, devido aos custos na produção destes catalisadores, sendo que novas tecnologias, como a utilização de lipases intracelulares, buscam uma otimização do processo.

 

Referências bibliográficas

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