Uso de etanol associado a líquidos iônicos no refino de óleos vegetais, e na produção e modificação das propriedades físicas de biodiesel

Resumo

Entre os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das ODS da Agenda 2030 da ONU está: "Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis", incluindo o manejo sustentável de produtos químicos, diminuição de resíduos liberados ao ambiente e diminuição do desperdício de alimentos. Considerando que a agropecuária é responsável por aproximadamente 25% das emissões de gases de efeito estufa no mundo, é fundamental o desenvolvimento de novas tecnologias que permitam a melhoria do manejo sustentável das etapas agrícolas e industriais. Entre as principais matrizes agropecuárias do País, de acordo com o último Censo Agropecuário estão a cana-de-açúcar, com uma produção de 638 milhões de toneladas, a soja, com 103 milhões de toneladas e a pecuária bovina, com 11,5 milhões de cabeça de gado. Os processos de produção de óleos e gorduras e biodiesel, principais produtos derivados dessas matrizes, utilizam muitos solventes orgânicos, entre os quais o metanol e o hexano. Apesar dos altos rendimentos de processo e baixo custo desses solventes, são derivados de petróleo e por isso, associados às emissões de gases de efeito estufa e outros impactos. Neste contexto, o uso de outros solventes com características mais sustentáveis como o bioetanol ou alguns líquidos iônicos sintetizados a partir de biocompostos naturais, como os ácidos orgânicos, são alternativas muito interessantes em diversas etapas produtivas. Alguns exemplos são os processos de extração de óleos, etapas de refino (desacidificação) e a transesterificação para produção de biodiesel. O bioetanol tem sido selecionado como solvente por combinar bom desempenho quanto à capacidade de extração, boa seletividade, fácil recuperação, além de baixa toxidez. O bioetanol também tem sido empregado com sucesso na catálise homogênea e heterogênea dos óleos para produção de biodiesel. De fato, no contexto de uma biorefinaria, a utilização de bioetanol em todas as etapas de processamento dos óleos vegetais, desde a extração até a produção de biodiesel, pode ser uma alternativa econômica e sustentável. Outro solvente que vêm sendo amplamente estudado nesse contexto são os Líquidos Iônicos (LIs). Na última década, a utilização de LIs puros ou misturados com outros solventes para melhorar o rendimento de extração de compostos de valor agregado naturais de interesse para as indústrias alimentos e bioprodutos, bem como na diminuição dos resíduos de alto impacto ambiental gerados pelos processos de catálise para produção de biocombustível aumentou. Estudos prévios já realizados pelo grupo de pesquisa e que se concentraram na determinação de dados de equilíbrio de fases, líquido-líquido e sólido-líquido, envolvidos nos processos de extração, refino de óleos vegetais com etanol bem como sua modelagem termodinâmica confirmam essas observações de outros trabalhos da literatura. Apesar disso, ainda consiste um grande desafio e ao mesmo tempo, um grande potencial, o desenvolvimento de novas possibilidades de extração, mais eficientes e otimizadas, com a diminuição da toxicidade dos fluxos de saída, escolha dos melhores solventes ou misturas deles, solventes com melhores propriedades físicas, bioprodutos finais com propriedades físicas desenvolvidas para fins específicos, como menor viscosidade, densidade, temperaturas de transição, entre outros. (AU)