ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: APLICAÇÃO DO CATALISADOR CuO/Al2O3 NA SÍNTESE DO BIODIESEL DE BABAÇU (Orbignya sp)
AUTORES: SANTOS, L. S. S. (UFPI) ; CALAND, L. B. (UFPI) ; MOURA, E. M. (UFPI) ; MOURA, C. V. R. (UFPI)
RESUMO: Para a síntese de biodiesel é importante o uso de catalisadores que apresentem um alto rendimento da reação e que possam ser facilmente recuperados e reutilizados. Nesse sentido sintetizou-se o catalisador CuO/Al2O3 e testou-se a sua eficiência catalítica frente a reação de transesterificação. O catalisador obtido mostrou-se eficiente para a reação de transesterificação do óleo de babaçu apresentando o rendimento de 66,7 % para esta reação.
PALAVRAS CHAVES: catálise metálica, transesterificação, biodiesel.
INTRODUÇÃO: A forma de obtenção de Biodiesel mais utilizada é a transesterificação de óleos vegetais, onde um triglicerídeo reage com um álcool de cadeia curta na presença de um catalisador (FAKUDA et al., 2001).
Para esta reação os catalisadores podem ser ácidos, enzimáticos ou básicos, sendo que industrialmente os mais utilizados são os catalisadores básicos (Pinto et al., 2005). O grande inconveniente deste tipo de catalisador é a formação de sabão e de emulsão do biodiesel com a glicerina (SRIVASTAVA et al., 2000).
Quando existe uma alta concentração de ácidos graxos livres o uso de catalisadores ácidos é preferível, porém, esse tipo de catálise é bem mais lenta, quando comparada com a catálise básica. Além disso, o catalisador ácido confere um caráter corrosivo ao combustível, tornando-se um inconveniente para o motor e de se necessitar de equipamentos mais sofisticados para a produção do biodiesel (SCHUCHARDT et al., 1998).
A catálise metálica heterogênea surge como uma alternativa. Este tipo de catálise permite o uso de álcoois de cadeias carbônicas maiores, alcançando conversões acima de 95% em sistemas onde os catalisadores homogêneos não funcionam, além de não apresentarem o problema da corrosão ou da emulsificação (ABREU et al., 2004).
Nesse contexto sintetizou-se um composto bimetálico de Cu e Al e testou-se sua eficiência catalítica perante a reação de transesterificação.
MATERIAL E MÉTODOS: O catalisador foi preparado pelo método de co-precipitação, adaptando-se o procedimento descrito na literatura (ALEJO et al., 1997).
A reação foi realizada utilizando 100,0 g de óleo de babaçu refinado, 20,00 g de metanol e 2,5 g de catalisador, em temperatura ambiente, durante 24 horas. Os produtos foram colocados num funil de separação até que as duas fases se definissem, a fase inferior foi descartada (glicerina), e a fase superior foi lavada com três porções de 20 mL de água destilada, para retirada das impurezas (metanol e catalisador), filtrada em sulfato de sódio anidro, e aquecida a 110ºC para completa secagem do biodiesel.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O teor dos metais (Tabela 1) presentes no catalisador sugere que o óxido de cobre está suportado em alumina na proporção de 0,25:1, um valor muito inferior àquele esperado.
Os espectros vibracionais na região do infravermelho do catalisador (Figura 1) apresenta uma banda larga entre 3750 e 3250 cm-1 que pode ser atribuída aos estiramentos das deformações axiais, υs(OH) e υas(OH), dos grupos HOH da água, um pico referente a deformação angular, δs(OH), da água absorvida do ar pela superfície do catalisador foi observada em aproximadamente 1630 cm-1.
Foi observado também dois picos em aproximadamente 1455 e 1361 cm-1 que podem ser atribuídos às ligações do grupo CO32-, provenientes dos precursores dos catalisadores, ou seja, a presença desses picos sugere que a temperatura não é suficiente para remover completamente este ligante. Os picos observados na faixa de 700 a 400 cm-1 foram atribuídos às ligações υO (M = Al, e Cu).
Através do espectro de RMN de 1H do biodiesel foi possível calcular o rendimento da reação que foi de 66,7 %.
CONCLUSÕES: Esse composto apresentou boa atividade catalítica, sendo esta atribuída à incorporação do óxido de cobre no óxido de alumínio. No entanto as condições reacionais podem ser modificadas para obter um rendimento ainda maior.
AGRADECIMENTOS: Ao CNPq, pelo financiamento da Bolsa PIBIC e à FINEP/FAPEPI.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: •ABREU, F. R., LIMA, D. G., HAMÚ, E. H., WOLF, C., SUAREZ, P. A. Z.; Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 209, 29-33, 2004.
•ALEJO, L.;LAGO, R.;PENA, M. A.;FIERRO, J. L. G.; Applied Catalysis A: General, 162, 1-2, 281-297, 1997.
•FAKUDA, H., KONDO, A., NODA, H.; Journal of Bioscience and Bioengineering, 92, 5, 405-416, 2001.
•PINTO, A. C. et al., J. Braz. Chem. Soc, 16, 6B, 1313-1330, 2005.
•SCHUCHARDT, U., SERCHELI, R., VARGAS, R. M.; J. Braz. Chem. Soc., 9, 1, 199-210, 1998.
•SRIVASTAVA, A., PRASAD, R.; Renew. Sust. Energ. Rev., 4, 111-133, 2000.
