Síntese de catalisadores bifuncionais para a produção de biodiesel

Trabalho de conclusão de curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Curso de Engenharia de Energia, 2016A crescente preocupação com o meio ambiente vem impulsionando a pesquisa e o desenvolvimento de novas fontes de energia. A grande dependência de combustíveis de origem fóssil levou, nas últimas décadas, a uma grande redução nas reservas mundiais de petróleo. Tendo em vista os aspectos econômicos e ambientais a busca para um substituto para o diesel derivado de petróleo é de extrema importância já que este é um dos principais combustíveis fósseis utilizados em veículos automotores em todo o mundo. Nesse contexto surge o biodiesel, combustível derivado de biomassa, renovável, biodegradável e com reduzidas taxas de emissão de poluentes. A principal matéria-prima para a produção de biodiesel no Brasil é o óleo de soja refinado, porém, o desenvolvimento de novos catalisadores que possibilitem o uso de matérias-primas de menor qualidade e valor agregado vem ganhando destaque no cenário atual. O óleo residual, atualmente utilizado na produção de sabão e outros produtos de menor valor agregado, é uma matéria-prima promissora tanto no aspecto econômico quanto no aspecto ambiental. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi estudar a aplicação de catalisadores bifuncionais contendo zircônia e CaO ou MgO suportados na zeólita HUSY, em diferentes proporções (10% e 15%), na reação de transesterificação do óleo residual com etanol para a produção de biodiesel. As reações foram realizadas com uma razão molar de 1:24 (óleo:álcool) à 200 °C durante 4 h. O maior valor de conversão encontrado para o éster etílico, 17,58%, foi para o catalisador 15%Zr-Mg/HUSY.The crescent concern with environment is increasing the research and the development of new technologies of energy sources. The great reliance on fossil fuels has led to the reduction of petroleum reserves worldwide in the recent decades. Considering economic and environmental aspects, the search for a substitute of diesel is extremely important since this one of the most important fossil fuel used in the vehicles around the world. In this context biodiesel emerged as a fuel derived from biomass, renewable, biodegradable and with lower emission rates of pollution. The main feedstock for biodiesel production in Brazil is the refined soybean oil, however, the development of new catalysts to enable the use of feedstocks with lower quality and aggregate value has being gaining increasing prestige in recent scenario. The waste cooking oil that is used to produce soap and other products with lower value is a promise material to produce biodiesel both on environmental and economical aspects. Therefore, the goal of this work was to study the application of bifunctional containing zirconium and CaO or MgO catalysts supported in the HUSY zeolite, in different proportions, in the transesterification reaction of the waste oil with ethanol for the production of biodiesel. Reactions were performed with a molar ratio of 1:24 (oil:alcohol) at 200 °C for 4 h. The highest conversion value for ethyl esters found, 17.58%, was for the 15%Zr-Mg/HUSY catalyst