Hidrólise Ácida De Celulose Assistida Por Ultrassom Para Obtenção De Furfural

Abstract

RESUMO -A conversão de biomassa a produtos químicos possibilita a obtenção de polímeros, solventes e combustíveis, a partir de fontes renováveis de carbono. O presente estudo viabilizou o uso do ultrassom na intensificação da conversão de celulose para obtenção de furfural. Foram avaliados diferentes sistemas de aplicação de ultrassom (banhos, sondas e cup horns) com experimentos comparativos sob agitação mecânica e estudo da potência liberada em cada caso. Os seguintes parâmetros foram avaliados: amplitude (30, 50 e 70%), temperatura de sonicação (30, 50 e 70 °C) e concentração de HNO3 (4, 6 e 8 mol L -1 ). Os produtos foram quantificados por cromatografia a líquido de alta eficiência acoplada a espectrometria de massa por tempo-de-vôo (UPLC-ToF-MS) e a pureza foi confirmada por ressonância magnética nuclear (NMR, de 13 C e 1 H). O resíduo após hidrólise foi avaliado por microscopia eletrônica de varredura (SEM). No sistema cup horn, com amplitude de 50%, temperatura de 30 °C e 60 minutos de sonicação, utilizando HNO3 4 mol L -1 foram obtidos os rendimentos reacionais mais elevados, chegando a 78% de conversão a furfural. A utilização de um ácido diluído volátil associado à temperatura amena de reação, representam vantagens significativas do processo assistido por ultrassom.(espaço) INTRODUÇÃOA busca por matérias-primas alternativas para processos industriais tem sido alvo de diversos estudos. A utilização de fontes renováveis de carbono reduz a dependência de fontes fósseis para obtenção de produtos de química fina (Silveira, 2008). De acordo com a literatura, a disponibilidade de recursos fósseis tende a reduzir nos próximos anos, em função das dificuldades de extração e dos impactos negativos causados pelo seu uso em larga escala (Mothé e Miranda, 2010).Dentre as potenciais fontes alternativas ao petróleo, a biomassa surge como um expoente em pesquisas tecnológicas. De maneira geral, a biomassa é formada por carboidratos, lignina, proteínas, gorduras e, numa menor extensão, por várias outras substâncias, tais como vitaminas, terpenos, carotenóides, alcalóides, pigmentos e flavorizantes (Rodrigues, 2011). Essa vasta composição proporciona a diversificação da matriz industrial, impulsionando a descentralização dos meios produtores de matérias-primas e locais de geração de energia, podendo resultar em um modelo industrial mais sustentável.