Desenvolvimento de materiais catalíticos para produção de ésteres metílicos e acetais de glicerol

Os desafios inerentes aos combustíveis fósseis têm potencializado o interesse pelo biodiesel como biocombustível, por ser renovável e menos agressivo ao meio ambiente. O processo de produção deste biocombustível baseia-se na transformação química de óleos de diferentes origens e composições para a obtenção de ésteres de ácidos graxos. Tal reação química requer o uso de catalisadores que podem ter origem biológica, como as enzimas, ou inorgânica, como álcalis e ácidos fortes. Devido a uma série de vantagens no processo de produção do biodiesel, grande importância vem sendo dada à catálise heterogênea, com o desenvolvimento de materiais catalíticos ácidos e básicos que permitem realizar a conversão de óleos em biodiesel sob condições reacionais relativamente brandas, principalmente considerando a temperatura, o tempo, a concentração de catalisador e a razão molar empregadas. No entanto, na transesterificação, principal rota de produção de biodiesel, gera-se cerca de 10% em volume de glicerol como coproduto. Assim, uma das estratégias para agregar valor a esse coproduto é a aplicação de catalisadores heterogêneos em reações de acetilação de glicerol com ácido acético, visando à obtenção de monoacetina, diacetina e triacetina, as quais apresentam vasta aplicação industrial, configurando-se numa rota tecnológica atrativa. Dentro desse contexto, o presente projeto tem como principal objetivo a preparação de novos catalisadores heterogêneos básicos e/ou ácidos para aplicação na transesterificação de óleos e na acetilação de glicerol a fim de produzir biodiesel e acetinas, respectivamente. Em uma primeira etapa, serão sintetizados diferentes catalisadores e testados quanto à sua eficiência nas reações de interesse, visando selecionar os catalisadores mais promissores. Enquanto na segunda etapa, os catalisadores selecionados serão caracterizados quanto às suas propriedades físico-químicas e utilizados em estudos de otimização de processos de transesterificação e acetilação, além de serem avaliados quanto à sua estabilidade em ciclos reacionais sucessivos.