Producao De Alcool E Biodiesel

PRODUÇÃO DE ALCOOL

ALCOOOL • Combustíveis fósseis ambiental e não renováveis

problema

biocombustíveis – etanol e biodiesel biomassa mundial

9-13% da demanda energética

ALCOOL • Brasil - primeiro país a usar álcool como combustível PROALCOOL fonte – cana de açucar • USA – estimular a produção a partir do milho 62% produção mundial de álcool

ALCOOL • Matéria primas: cana de açucar, milho, amido, cana, milho, aveia, arroz, cevada, trigo, sorgo. (estudo - biomassa lignocelulósica-resíduos da agricultura – bagaço de cana, sabugo de milho; grãos de ervas –alfafa e de resíduo indústria de papel) • Resíduo da fermentação - eletricidade e vapor

ALCOOL • Rendimento em etanol Cana de açucar – 0,50 L/kg biomassa seca Arroz - 0,48 L/kg biomassa seca Milho - 0,46 L/kg biomassa seca Sorgo - 0,44 L/kg biomassa seca Produção mundial: 38 BILHÕES DE LITROS em 2006

ALCOOL Cana açucar

Hidrólise

Pré-tratamento Resíduoslignocelulose

Fermentação

Etanol, outros produtos

Resíduo lignina Conversão termoquímica

Calor e força Gás síntese combustíveis

ALCOOL • Enzimas para fermentação: CELULASES HEMICELULASES 3 tipos CELULASES: endoglucanases exoglucanases Beta - glucosidase

BIODIESEL • OLEOGINOSAS

BIODIESEL

Mamona, girassol, soja, algodão, canola, milho, palma GORDURAS ANIMAL

BIODIESEL • BRASIL – adição de 2% de biodiesel ao diesel de petróleo - atual 2010 - 5% de biodiesel • ALEMANHA -

16% adição biodiesel

BIODIESEL • PROCESSOS DE PRODUÇÃO : Homogêneo Heterogêneo Enzimático Algas

BIODIESEL catalisador

GLICERÍDEOS + ALCOOL ESTERS + GLICERINA

BIODIESEL • VARIÁVEIS DE PROCESSO: Temperatura Razão alcool/óleo vegetal Quantidade de catalisador intensidade de agitação Matéria prima usada Catalisador

BIODIESEL

Ácido + metanol

Óleo vegetal Esterificação ácida

Metanol +KOH

reciclo

tranesterificação Recuperação metanol glicerina

biodiesel

Refino resíduo glicerina

Refino

biodiesel

BIODIESEL •

PROCESSO HOMOGÊNEO

Transesterificação: d) catalisada por NaOH ou KOH - processo mais utilizado e) Catalisada por ácido sulfúrico ou ácido sulfônico Desvantagem: grande formação de glicerina separação do catalisador

BIODIESEL • Processo Heterogêneo: transesterificação usando catalisadores ácidos sólidos como zircônia sulfatada, zeólitas, mesoporosos com acidez (Al), etc.

BIODIESEL- processo enzimático Transesterificação usando lipases como catalisadores Vantagens: c) possibilidade de regeneração e reuso das enzimas quando imobilizadas d) Uso de altas concentrações – mais longa ativação das lipases e) Alta estabilidade térmica da enzima f) Enzima imobilizada evita aglomeração das mesmas g) Separação fácil do produto

BIODIESEL- Processo enzimático •

Desvantagens: b) Perda de alguma atividade devido ao volume de óleo sobre as lipases c) Número dos suportes de enzimas não é uniforme d) Biocatalisadores são mais caros

BIODIESEL Processos imobilização das enzimas a) adsorção física das enzimas num suporte sólido b) ligação covalente a um suporte sólido c) entrape físico dentro de um suporte de matriz polimérica - mais estável