Obtenção de catalisador a partir de carapaças de camarão tratadas com fluoreto de potássio e aplicação em reações de transesterificação

Abstract

Resumo: Devido o aumento no consumo dos combustíveis fósseis e a poluição ambiental gerada por estes combustíveis, vem-se procurando fontes de energia renováveis como, por exemplo, biodiesel, que pode vir a substituir o diesel de origem fóssil. Atualmente a produção de biodiesel é feita por catálise homogênea ácida ou básica, que envolve alto consumo de energia e processo de alto custo. A fim de otimizar a produção de biodiesel, propõe-se o uso de catalisadores heterogêneos básicos na reação de conversão do óleo de soja em ésteres metílicos, utilizando um catalisador produzido a partir de carapaças de camarão que atualmente é um resíduo orgânico não reaproveitado. As carapaças foram caracterizadas por termogravimetria o qual não houve perda de massa, mostrando-se com boa estabilidade térmica. Na análise de microscopia eletrônica de varredura visualizou-se o preenchimento dos poros de CKF pelo potássio. e para utilização como catalisador as carapaças foram carbonizadas incompletamente e impregnadas com fluoreto de potássio. Este catalisador possui sítios ativos básicos, com 0,029 mmol.g-1 em pKBH= 9,8. Após caracterização, realizou-se 16 ensaios catalíticos com o catalisador variando parâmetros razão molar óleo:metanol, quantidade de catalisador e temperatura. Utilizando um planejamento fatorial, obteve-se um modelo quadrático previsto pela ANOVA com R2 = 0,9455, onde o rendimento máximo de conversão encontrado foi de 86,29% com os parâmetros 1:9 óleo:metanol, 3,0% catalisador, 85°C e 3 horas de reação. O catalisador modificado foi de simples preparo e mostrou ser promissor em reações de transesterificação. Palavras-Chave: Carapaças de Camarão, Catalisadores Heterogêneos, Transesterificação.

Abstract: Due to the increase of fossil fuels consumption and environmental pollution generated by these fuels, comes up looking for renewable energy sources such as biodiesel, which may ultimately replace fossil diesel fuel. Currently the production of biodiesel is made by acid or basic homogeneous catalysis, which involves high energy consumption and high-cost process. In order to optimize the production of biodiesel, we propose the use of basic heterogeneous catalysts in catalytic conversion of soybean oil in methyl esters (biodiesel) by catalyst made from shrimp shells which is currently not reused an organic residue. The shells were characterized by thermogravimetry, where no mass loss, showing with a good thermal stability. In the analysis by scanning electron microscope visualized as filling the pores of the CKF by potassium and for their use as a catalyst, the shell was charred incompletely and impregnated with potassium fluoride, called CKF. The shells were characterized and for use as a catalyst were incompletely carbonized and impregnated with potassium fluoride. This catalyst has active basic sites, with 0.029 mmol.g-1 with pKBH = 9.8. After characterization was carried out 16 catalytic test with varying parameters molar ratio oil:methanol, amount of catalyst and temperature. Using a factorial design gave a quadratic model provided by ANOVA with R2 = 0.9455, where the maximum conversion efficiency found was 86.29 % with parameters 1:9 oil: methanol, 3.0% catalyst, 85°C and 3 hours of reaction. The catalyst modified was simple preparation and is promising in transesterification reaction. Key-words: Shrimp Shell, Heterogeneous Catalysts, Transesterification.