Simulações de dinâmica molecular aplicadas à combustão de biodiesel

A simulação molecular têm se mostrado eficaz na análise da combustão de hidrocarbonetos e outros compostos orgânicos, complementando estudos experimentais e motivando novas pesquisas. Neste trabalho, foi analisada a eficácia de simulações de dinâmica molecular usando um potencial interatômico reativo no estudo dos mecanismos envolvidos na combustão de uma molécula representativa de biodiesel. A molécula do butanoato de metila foi selecionada, por ser uma molécula relativamente pequena e foco de prévios estudos experimentais e teóricos. Para condução das simulações de dinâmica molecular foi utilizado o pacote LAMMPS, e o potencial interatômico escolhido foi o ReaxFF, parametrizado para o estudo de combustão de hidrocarbonetos. As simulações realizadas consistiram em colocar em contato uma molécula de éster e moléculas de O2 sob altas temperaturas, mantendo número de átomos, volume e temperatura constante. As trajetórias atômicas foram cuidadosamente analisadas, e as reações envolvidas na combustão do éster puderam ser identificadas, permitindo a obtenção de mecanismos. Os resultados obtidos foram comparados com dados experimentais disponíveis na literatura, e foi possível comprovar a eficácia desse método, o que motivará seu uso no estudo da oxidação de ésteres de maior peso molecular representativos de amostras convencionais de biodiesel