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A Embrapa Agroenergia (DF) está obtendo os primeiros resultados na seleção de catalisadores químicos para produção de biodiesel que podem ser reaproveitados. Com isso, a pesquisa está mais perto de criar um processo mais limpo de produção do combustível. Os catalisadores químicos têm o papel de acelerar a reação química entre álcool e óleo que dá origem ao biocombustível. Atualmente, as usinas utilizam para essa função principalmente o metilato de sódio, um catalisador homogêneo. Isso significa que ele não pode ser recuperado após a reação para ser reaproveitado.
Existem ainda outros inconvenientes associados ao uso do catalisador homogêneo. Como não pode ser separado do biodiesel, ele precisa passar por várias lavagens depois de pronto para que o catalisador seja removido. A água utilizada nesse processo torna-se um efluente que precisa ser tratado antes do descarte. Além disso, o produto pode promover a formação indesejada de sabão durante a produção do biodiesel, chamada de saponificação.
A pesquisadora da Embrapa Itânia Soares explica que os catalisadores heterogêneos em teste poderiam ser separados do biodiesel, dispensando tantas lavagens e evitando a geração de grande volume de efluentes, além de poderem ser reaproveitados. Outra vantagem é que eles resolveriam o problema da saponificação.
Desafios dos novos catalisadores
Agora, os pesquisadores buscam obter nos catalisadores heterogêneos eficiência semelhante à dos produtos convencionais homogêneos que conseguem atingir teores de ésteres (biodiesel) superiores a 99%. Ademais, os homogêneos promovem a reação química utilizando temperaturas relativamente baixas (50ºC a 60ºC) e baixa proporção de álcool/óleo. Esse processo ocorre rapidamente, em aproximadamente uma hora, e, dessa forma, as usinas têm menor gasto com energia e reagentes.
Em contrapartida, os catalisadores heterogêneos normalmente exigem alta temperatura e alta proporção de álcool/óleo, além de proporcionarem rendimentos abaixo do convencional, mesmo depois de muito tempo de reação. Reverter essas características é justamente o que buscam os testes realizados na Embrapa Agroenergia pela pesquisadora Itânia, juntamente com os colegas Emerson Schultz e Anna Letícia Pighinelli.
A equipe conseguiu resolver dois dos problemas: aumentou o teor de ésteres e reduziu a temperatura do processo. Para isso, os cientistas usaram um composto já disponível comercialmente para outras aplicações, a hidrotalcita. “Nas condições que empregamos, nós conseguimos alcançar teores de ésteres de aproximadamente 100% com o catalisador heterogêneo, e a temperatura aplicada foi relativamente baixa”, conta Itânia.
Próximos passos
Com esses resultados, a equipe vislumbra criar, nos próximos anos, uma alternativa viável e capaz de gerar menos efluentes no processo de lavagem de biodiesel, já que, além de baixo custo, a hidrotalcita também é de fácil manuseio. Os resultados positivos foram obtidos em experimentos produzindo biodiesel a partir de óleo de soja e óleo de dendê. Entretanto, a equipe ainda precisa otimizar a razão álcool e óleo, além do tempo de reação. “O que estamos fazendo é um planejamento experimental, pois logo no início nós já alcançamos os resultados esperados com teor de éster, mas isso ainda não é o suficiente. Precisamos trabalhar para aperfeiçoar a reação para que ela ocorra com menor gasto de energia e reagentes”, ressalta Itânia.
Por enquanto, os testes seguem em escala de bancada. Avançando nos indicadores positivos, os cientistas devem partir para escalas maiores de produção.
Sobre biodiesel
O biodiesel entrou na matriz energética brasileira em 2005, com o Programa Nacional de Produção de Uso de Biodiesel. Atualmente, todo o diesel comercializado no Brasil possui 7% desse biocombustível. A soja responde por 75% das gorduras utilizadas na produção, seguida pelo sebo bovino. Na Embrapa Agroenergia, pesquisas estão voltadas ao desenvolvimento de novas culturas oleaginosas para integrar a cadeia produtiva do biodiesel, como pinhão-manso, macaúba e dendê. O controle de qualidade e etapas do processo de produção do biocombustível também são objetos de estudo.
Embrapa Agroenergia
