Avaliação do rejeito mineral de scheelita e vermiculita na catálise do óleo da amêndoa de macaúba e do óleo de fritura para síntese de biodiesel

• Autor(a) principal: Moura, Taffarel Eloi de
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPB
• Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/30535
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Rejeito de vermiculita; Rejeito de scheelita; Biodiesel; Óleo de macaúba; Óleo residual de fritura; Vermiculite tailings; Scheelite tailings; Biodiesel; Macaúba oil; Residual frying oil

A busca por fontes renováveis que contribua na substituição do diesel derivado do petróleo vem dando destaque a produção de biocombustíveis, em especial o biodiesel, uma vez que é produzido a partir da biomassa e impulsiona a autossuficiência energética, a redução dos gastos com a importação do petróleo e a minimização de problemas ambientais. O processo de produção do biodiesel ocorre, geralmente, por meio das reações de esterificação e/ou transesterificação, onde um óleo ou gordura reage com um álcool, na presença de um catalisador, formando ésteres graxos (biodiesel) e glicerol (ou água, no caso da esterificação) como coproduto. O estudo focado no uso de catalisadores heterogêneos para potencializar a produção de biodiesel tem aumentado, principalmente devido às suas inúmeras vantagens frente a utilização de catalisadores homogêneos, a exemplo da sua fácil remoção do meio reacional e da diminuição na geração de efluentes químicos. Dentre os catalisadores sólidos, àqueles oriundos de processos da mineração podem exercer vantagens significativas, pois durante a extração desses minerais são geradas toneladas de resíduos sólidos que são depositados ao ar livre, ocupando grandes áreas e causando impactos ambientais e a saúde, o que pode ser verificado na mineração da vermiculita e da scheelita, em que se produzem dois tipos de rejeitos, o primeiro ainda não suficientemente explorado na produção de biodiesel, e o segundo inédito nesta área. O comportamento físico-químico dos minerais e seus rejeitos apresentam uma atividade catalítica promissora, porém, precisam de processos para potencializar suas propriedades catalíticas. Diante desse cenário, e levando em consideração que a vermiculita e a scheelita são largamente explorados no Nordeste brasileiro, nos Estados Rio Grande do Norte e Paraíba, este trabalho teve como objetivo analisar os rejeitos gerados dessa atividade extrativista, em sua forma natural (RVR, RVP e RSC) e tratados quimicamente (RVRA, RVPA e RSCA), como catalisadores na reação de esterificação/transesterificação do óleo da amêndoa da macaúba (OAM) e do óleo de fritura residual (OFR). Os catalisadores residuais foram caracterizados mediante técnicas de DRX, FTIR, BET/BJH, Densidade Experimental, Potencial Zeta, Distribuição Granulométrica, EDX, MEV e TGA/DrTGA. Os testes catalíticos de bancada foram conduzidos em duas etapas, sendo a primeira praticada em condições moderadas, em que se utilizou temperatura de 180 ºC, razão molar óleo/álcool de 1:15, 2% de catalisador e tempo reacional de 1h. Nesta etapa os melhores resultados foram para os testes que utilizaram os catalisadores RSCA e RVPA os quais apresentaram 28,75% e 73,72% de conversão em ésteres para os óleos OAM e OFR, respectivamente. Os catalisadores RSCA e RVPA foram selecionados para uma segunda etapa reacional, sob condições consideradas mais severas, a fim de potencializar a catálise e promover maiores conversões, sendo utilizada temperatura de 200 °C, razão molar 1:27, tempo reacional de 3h e mantendo fixo apenas a quantidade de catalisador (2%). Assim, na segunda batelada de testes foram obtidas conversões de até 42,48% para RSCA e de até 58,11% para RVPA. Portanto, pode-se dizer que os resultados catalíticos não se mostraram relevantes, possivelmente porque os catalisadores não dispõem de quantidades suficientes de sítios químicos acessíveis, necessitando de aprofundamento em relação ao seu tratamento químico e condições reacionais.