OBTENÇÃO DE CATALISADOR SÓLIDO BÁSICO A PARTIR DE BIOMASSA PARA A PRODUÇÃO DE BIODIESEL
Cinzas de caroço de açaí;
Cinzas de ráquilas de açaí;
Biomassa residual;
Catalisador sólido básico;
Biodiesel de soja;
Processo de otimização.
No presente estudo, a atividade catalítica da cinza do caroço de açaí (CCA) e da cinza das ráquilas de açaí (CRA) foram investigadas para síntese do biodiesel a partir da transesterificação metílica do óleo de soja. Os caroços e as ráquilas de açaí foram calcinados em diferentes temperaturas 500–900 °C e 400–800 °C, respectivamente, e tempos de calcinação de 1–5 h, a fim de se determinar a melhor condição de síntese dos catalisadores. O catalisador obtido do caroço de açaí pela calcinação a 800 °C por 4 h (CCA-800/4), e o catalisador obtido das ráquilas a 500 °C por 3 h (CRA-500/3), foram caracterizados por técnicas de análise termogravimétrica (TG-DTG), difração de raios-x (DRX), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de raios-x por dispersão em energia (EDS) e alcalinidade. As condições reacionais do processo de produção do biodiesel foram otimizadas pela metodologia de superfície de resposta (MSR), baseada em um delineamento composto central de face centrada FCCD 24. As condições otimizadas da reação para o catalisador CCA foram: temperatura reacional de 100 °C, razão molar álcool:óleo de 18:1, concentração de catalisador de 12,0% (m/m) e tempo reacional de 1 h, e produziu um biodiesel com teor de éster de 98,5 ± 0,21%. Já as condições para a CRA foram: temperatura reacional de 110 °C, razão molar álcool:óleo de 24:1, concentração de catalisador de 10,0% (m/m) e 2 h de reação, e produziu um biodiesel com teor de éster de 95,3 ± 0,57%. Estes resultados ratificaram a capacidade preditiva e a adequação da MSR na otimização da obtenção de biodiesel a partir das cinzas das biomassas. As caracterizações dos catalisadores mostraram que suas atividades catalíticas se deve ao elevado teor de óxidos e carbonatos metálicos que possuem sítios básicos de superfícies que os tornam altamente eficientes na produção de biodiesel. Os testes de reusabilidade do catalisador CCA-800/4 resultaram em biodieseis com teores de ésteres acima de 92,5% nos dois primeiros ciclos reacionais e, após o processo de regeneração obtiveram biodieseis com teores de ésteres acima de 80,0% por mais quatro ciclos reacionais. Já o catalisador CRA-500/3 apresentou elevado teor de éster nos dois primeiros ciclos e um decréscimo foi observado após o 3° ciclo reacional. Os catalisadores sintetizados a partir do caroço e ráquilas de açaí possuem vantagens como ser oriundo de biomassa residual amplamente disponível, com baixo custo, além de ser facilmente sintetizado, o que torna estes catalisadores sustentáveis e eficientes para a produção de biodiesel.