Estudo do comportamento da lipase comercial Lipozyme RM IM em reações de esterificação para obtenção de biodiesel

Abstract

Recebido em 14/6/12; aceito em 29/11/12; publicado na web em 28/2/13 STUDY OF IMMOBILIZED LIPASE LIPOZYME RM IM IN ESTERIFICATION REACTIONS FOR BIODIESEL SYNTHESIS. The aim of this work was to study monoalkyl ester synthesis catalyzed by immobilized lipase Lipozyme RM IM via the esterification reaction. Yields of over 90% were obtained with butanol in esterification reactions with oleic acid. In the reactions with deodorizer distillates of vegetable oils and butanol, the conversion obtained was greater than 80% after 2.5 h. For the esterification reaction of palm fatty acid deodorizer distillate (PFAD) and butanol, seven reuse cycles of Lipozyme RM IM were carried out and the final conversion was 42% lower than the initial conversion.Keywords: lipase; monoalkyl esters; biodiesel. INTRODUÇÃOAtualmente a demanda energética mundial é suprida principalmente por fontes não renováveis como petróleo, carvão e gás natural. 1 Entretanto, questões econômicas e ambientais relacionadas à emissão de gases de efeito estufa, aumento nos preços e esgotamento das reservas de combustíveis fósseis têm motivado a pesquisa por rotas alternativas de energia em substituição às fontes fósseis. Nesse contexto, a produção de biodiesel vem recebendo destaque como uma alternativa promissora em substituição ao diesel fóssil e se tornando prioridade nas estratégias de políticas energéticas a nível nacional e global. 2 O biodiesel é constituído por uma mistura de ésteres monoalquílicos obtida a partir de óleos vegetais ou gordura animal e é caracterizado por ser um biocombustível atóxico e biodegradável. 3 As propriedades físicas e químicas do biodiesel são similares às do diesel de petróleo e sua queima resulta em menor emissão de materiais particulados, CO, hidrocarbonetos aromáticos e SO x . 4 A rota convencional de produção de biodiesel consiste na transesterificação de óleos vegetais com metanol ou etanol por catálise homogênea alcalina (NaOH ou KOH), com geração de glicerol como subproduto. 1 Esse processo apresenta algumas desvantagens como: dificuldades de recuperação do glicerol e do catalisador, necessidade de tratamento dos efluentes alcalinos gerados e grande quantidade de água requerida nas etapas de purificação do produto. Além disso, os óleos vegetais utilizados no processo devem conter baixos teores de ácidos graxos livres (< 0,5%) para evitar a formação de sabões, que aumentam a viscosidade do produto e dificultam ainda mais as etapas de purificação do biodiesel. 5,6 Desta forma, o custo associado aos óleos refinados utilizados no processo é relativamente alto, respondendo por 70 a 80% do preço final do biodiesel, o que dificulta sua competitividade no mercado frente ao diesel fóssil. 4,6 Como alternativa ao processo convencional, diversos trabalhos vêm investigando a possibilidade do emprego de matérias-primas de baixo custo com altos teores de ácidos graxos livres para a síntese de ésteres monoalquílicos em reações de esterificação com formação de água como subproduto. 6-9 Dentre as matérias-primas com potencial aplicação p...

Pilot‐scale development of core–shell polymer supports for the immobilization of recombinant lipase B from Candida antarctica and their application in the production of ethyl esters from residual fatty acids

“…Valério et al . (2015) and Li et al . (2004) also obtained high active biocatalysts employing PMMA matrices.…”

“…Aguieiras et al . (2013) studied the use of Lipozyme RM IM in esterification reactions of SFAD and PFAD with ethanol. The authors obtained 63% of conversion of the FFAs, for both substrates, after 2.5 h of reaction at 50 and 60°C, with 3 wt % of lipase.…”

“…The reactions were carried out at 45°C with molar ratio of 1:1 (SFAD or PFAD: ethanol). Conversions were calculated through titration with NaOH …”

“…In this work, the obtained biocatalysts are used to promote esterification reactions of palm fatty acid distillate (PFAD) and soybean fatty acid distillate (SFAD). These substrates were selected because they are important byproducts of the industrial processes of palm and soybean oils, which are largely available in Brazil …”

Aplicação De Lipases Combinadas Na Produção De Biodiesel Utilizando Óleo De Frango Residual

“…Diferente da transesterificação de triglicerídeos para a produção de biodiesel, a esterificação de ácidos graxos por meio de um catalisador enzimático se mostra como solução vantajosa, já que não há a formação de sabão no processo, os produtos possuem uma maior pureza, o consumo energético é reduzido e a separação do catalisador com o produto é facilitada (SANTOS et al, 2017). Além disso, o presente trabalho utiliza-se da combinação de lipases, além da utilização do etanol ao invés de metanol, de forma a reduzir o uso de combustíveis fósseis no processo de obtenção do biodiesel (SOUZA, 2013).…”