Utilização de solventes verdes derivados da cana-de-açúcar na extração de lipídeos e aplicação na produção de biodiesel e síntese do 2-metiltetrahidrofurano através do bagaço

Resumo

Solventes são utilizados em processos químicos para auxiliar na transferência de massa e calor, e para facilitar processos de separação e purificação. Eles também são muito importantes e muitas vezes o principal componente de agentes de limpeza, adesivos e revestimentos (tintas, vernizes e manchas). Os solventes são muitas vezes compostos orgânicos voláteis (COVs) e são, portanto, uma grande preocupação ambiental, pois são capazes de formar uma baixa camada em nível da camada de ozônio e poluindo a atmosfera através de processos de oxidação do ar em radicais livres. Atualmente milhões de toneladas de solventes tóxicos são utilizados na indústria de extração de óleo, nos quais podemos citar o n-hexano, o que representa um grande problema ambiental. Muitos solventes podem ser obtidos a partir de fontes renováveis e podem ser utilizados como alternativas de escape do uso de COVs sem qualquer necessidade de modificação do equipamento ou procedimento. A química verde foi criada para incentivar a concepção de produtos e processos que minimizem o impacto ambiental. O Brasil é o maior produtor de cana de açúcar no mundo e seu resíduo pode ser uma valiosa fonte de matéria prima para a produção de solventes verdes. Dentre estes solventes podemos citar o 2-metiltetrahidrofurano que pode ser obtido através do bagaço e o álcool isoamílico que é um resíduo da destilação do álcool. Uma das aplicações do uso de solventes refere-se aos processos extração. O mais comum e efetivo método para extração de óleos inclui o método desenvolvido por Folch (1957) e Bligh & Dyer (1959) na qual utilizam o sistema bifásico constituído de clorofórmio que é um solvente orgânico apolar e solventes polares como metanol e água. O objetivo deste projeto é selecionar um sistema de solventes verdes com eficiência de extração similar ao método tradicional de Bligh & Dyer. Com o protocolo de experimental desenvolvido, e com a melhor relação de solvente (2-MeTHF:álcool isoamílico:água), será aplicado no processo de produção de biodiesel por transesterificação in situ da microalga Chlorella pyrenoidosa. A transesterificação ocorrerá à pressão ambiente e em condições supercríticas. No final do projeto será proposto a síntese do 2-MeTHF utilizando bagaço de cana de açúcar, com a finalidade de diminuir a dependência do país na importação deste solvente. Neste trabalho serão utilizadas sementes de girassol e a microalga Chlorella pyrenoidosa, como materiais para extração com solventes. Na qual serão analisados a composição de ácidos graxos e a eficiência de extração e seletividade. O processo de transesterificação in situ será a pressão ambiente e em condições supercríticas; o biodiesel obtido será analisado em relação à composição dos ácidos graxos, reologia e índice de acidez. A síntese do 2-MeTHF será realizada através da hidrólise ácida do bagaço de cana de açúcar, o furfural obtido será hidrogenado para obtenção do solvente. Serão realizadas análises espectrométricas de infravermelho (IV) e de Ressonância Magnética Nuclear (RMN 1H e 13C). O rendimento do processo também será avaliado. (AU)