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Document type: Dissertação
Title: Síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimática
Author: Pereira, José Evandro Saraiva 
Advisor: Ligabue, Rosane Angélica
Abstract (native): Avanços tecnológicos que possibilitem reduzir os custos do processo de produção de biodiesel praticados hoje em dia são necessários, para torná-lo mais competitivo frente aos combustíveis fósseis. Neste contexto, o presente trabalho estudou a síntese de biodiesel via catálise enzimática utilizando o farelo de arroz e o óleo bruto extraído deste através da biotransformação do óleo no farelo de arroz e utilizando a lipase presente nesta matéria-prima como biocatalisador. Ao se usar as razões molares de 8:1 de metanol:óleo e 12:1 de hexano:metanol, 35ºC, 180 rpm, 10,5% de umidade, 25 g de farelo de arroz, durante 24 h de reação com adição de metanol em duas etapas foi alcançado 5,7% de conversão em ésteres metílicos. Este resultado demonstrou que o solvente orgânico hidrofóbico com log P > 3 auxiliou a catálise enzimática quando comparado com um solvente polar (acetronitrila/t-butanol/metanol). O ajuste de pH do meio com a adição de metóxido de potássio (1% m/m KOH/óleo), nas mesmas condições reacionais, aumentou em 2,2 vezes a conversão em ésteres metílicos (12,9%). A adição de maiores concentrações de metóxido de potássio (1,5 e 2% m/m) manteve o pH ≈ 7, mas não teve efeito na conversão em ésteres metílicos, ao contrário promoveu uma redução para 10,7% e 7,1%, respectivamente. A catálise enzimática realizada sobre o óleo bruto extraído do farelo de arroz nas razões molares de 3:1 de metanol:óleo e 3:1 de hexano:metanol utilizando a lipase Porcine pancreas, mantendo-se constante os outros parâmetros reacionais, levou a uma conversão de 72,1% em ésteres metílicos. Este trabalho mostrou que, em condições adequadas, a enzima lipase está mais protegida da toxidade do metanol, ao mesmo tempo em que melhora a solubilidade deste álcool no óleo promovendo assim a síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz.
Abstract (english): Technological advances that allow reducing the biodiesel production process costs practiced today, are needed to make it more competitive against fossil fuels costs. In this context, the present work studied two methods for the synthesis of biodiesel via enzymatic catalysis using rice bran and the crude oil extracted from it, through the biotransformation of oil in the rice bran and using the lipase found in raw material as biocatalyst. When it was used the molar ratios of methanol:oil 8:1 and hexane:methanol 12:1, 35°C, 180 rpm, 10.5% moisture, 25 g of rice bran for 24 h the reaction with the addition of methanol in two steps has been reached 5.7% conversion to methyl esters. This result demonstrated that the hydrophobic organic solvent with log P > 3 assisted enzymatic catalysis when compared polar solvent (acetronitrile/t-butanol/methanol). The pH adjustment of the medium with the addition of potassium methoxide (1% w/w KOH/oil) under the same reaction conditions increased in 2.2 times conversion to methyl esters (12.9%). The addition of higher concentrations of potassium methoxide (1.5 and 2% w/w) kept the pH ≈ 7, but had no effect on the conversion to methyl esters, unlike promoted a decrease to 10.7% and 7.1%, respectively. The enzymatic catalysis performed on the crude oil extracted from rice bran with molar ratios of methanol:oil 3:1 and hexane:methanol 3:1 using Porcine pancreatic lipase keeping constant the other reaction parameters, led to a 72.1% of conversion to methyl esters. This work showed that, under suitable conditions, the enzyme lipase is more protected from methanol toxicity, while it improves the solubility of the alcohol in the oil thereby promoting the synthesis of biodiesel from rice bran.
Keywords: ENGENHARIA DE MATERIAIS
BIODIESEL - PRODUÇÃO
REAÇÕES QUÍMICAS
CATÁLISE
ENZIMAS
CNPQ Knowledge Areas: CNPQ::ENGENHARIAS
Language: por
Country: BR
Publisher: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Institution Acronym: PUCRS
Department: Faculdade de Engenharia
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
Citation: PEREIRA, José Evandro Saraiva. Síntese de biodiesel a partir do farelo de arroz via catálise enzimática. 2013. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Tecnologia de Materiais) - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2013.
Access type: Acesso Aberto
URI: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3238
Issue Date: 29-Aug-2013
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais

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