Obtenção de biodiesel a partir da transesterificação direta da microalga Nannochloropsis oculata

Abstract

O Acordo de Paris é um tratado global que busca limitar o aumento da temperatura média global através da descarbonização das economias mundiais e da transição para fontes de energia renováveis. Uma das alternativas para reduzir a dependência dos combustíveis fósseis é o uso de biocombustíveis, como o biodiesel. O biodiesel é um combustível sustentável e mais limpo, produzido através da reação de transesterificação entre triglicerídeos, óleos e gorduras, e um álcool leve. As matérias-primas mais promissoras para a produção de biodiesel são as algas e microalgas, que possuem vantagens como não competir com a produção de alimentos e não necessitar de grandes áreas para cultivo. No entanto, o uso de microalgas para produção de biodiesel ainda enfrenta desafios econômicos, devido ao custo energético necessário para a extração lipídica, que podem ser reduzidos pela transesterificação direta das microalgas. Nesse processo, os lipídios são extraídos e convertidos em biodiesel em uma única etapa. No estudo conduzido, um planejamento experimental foi empregado para investigar a transesterificação direta de algas, variando a razão molar metanol/algas, a concentração de ácido sulfúrico e a temperatura. Os resultados do teor de lipídeos revelaram um rendimento de 32,54%. Dos experimentos realizados, aquele com uma concentração de catalisador de 6%, razão molar de 10:1 e temperatura de 90°C apresentaram o menor resultado de teor de acidez, estando dentro dos padrões estabelecidos pela ANP para a comercialização de biodiesel. Os experimentos demonstram a possibilidade de produzir biodiesel a partir da metodologia empregada, mas novos testes são necessários e, principalmente, realizar uma análise do teor de ésteres formados por meio de cromatografia gasosa.

The Paris Agreement is a global treaty that seeks to limit the increase in the global average temperature by decarbonizing the world's economies and transitioning to renewable energy sources. One of the alternatives to reduce dependence on fossil fuels is the use of biofuels, such as biodiesel. Biodiesel is a sustainable and cleaner fuel, produced through the transesterification reaction between triglycerides, oils and fats, and a light alcohol. The most promising raw materials to produce biodiesel are algae and microalgae, which have advantages such as not competing with food production and not requiring large areas for cultivation. However, the use of microalgae for biodiesel production still faces economic challenges, due to the energy cost required for lipid extraction, which can be reduced by direct transesterification of microalgae. In this process, lipids are extracted and converted into biodiesel in a single step. In the study conducted, an experimental design was employed to investigate the direct transesterification of algae, varying the methanol/algae molar ratio, sulfuric acid concentration and temperature. The lipid content results revealed a yield of 32.54%. Of the experiments carried out, the one with a catalyst concentration of 6%, molar ratio of 10:1 and temperature of 90°C showed the lowest acidity content result, being within the standards established by the ANP for the commercialization of biodiesel. The experiments demonstrate the possibility of producing biodiesel from the methodology employed, but new tests are needed and, mainly, to perform an analysis of the content of esters formed by means of gas chromatography.