Produção de ésteres metílicos a partir de biomassa úmida de diferentes espécies de microalgas utilizando processo de hidrólise-esterificação empregando solvente dispersor
Autor: Renata Rodrigues de Moura (Currículo Lattes)
Resumo
O uso de biomassa algácea para produção de biodiesel tem sido investigado, uma vez que essa matéria-prima apresenta elevado rendimento de óleo quando comparado com oleaginosas convencionais. Todavia, para viabilizar a produção comercial de biodiesel a partir de microalgas é necessária a pesquisa e o desenvolvimento de métodos efetivos de produção empregando a biomassa úmida de microalgas, evitando a secagem desta. Dentro desse contexto, o objetivo do presente trabalho foi usar a biomassa algácea úmida no processo de hidrólise-esterificação "in situ" para produção de ésteres graxos de microalgas. Também foi desenvolvido um método rápido, fácil e eficiente de extração de lipídeos de biomassa úmida de microalgas assistido por micro-ondas. Inicialmente, para o desenvolvimento do método de extração foi empregada biomassa umidificada de Nannochloropsis oculata, para obter a melhor condição de extração foi aplicado um delineamento composto central 22, a melhor condição foi 1 min de irradiação de micro-ondas a 80 ºC. Em seguida, o método foi aplicado à biomassa úmida das microalgas Amphora coffeaeformis, Chaetoceros gracilis e Isochrisis galbana, cultivadas em meio fertilizante, obtendo os respectivos rendimentos de lipídeos de 16,27±1,5, 22,31±2,5 e 19,87 ±2,4 %. O teor de lipídeos e o perfil graxo das frações lipídicas extraídas utilizando micro-ondas foi muito semelhante ao perfil das frações extraídas pelo método convencional que utiliza ultrassom, mostrando a eficiência do método. Para investigar a produção "in situ" de ésteres utilizando biomassa úmida das microalgas N. oculata, A. coffeaeformis, C. gracilis e I. galbana foi realizada a hidrólise-esterificação na presença de um solvente dispersor acetona. Para obter a melhor condição de hidrólise foi aplicado um delineamento composto central 23, a condição ideal de hidrólise foi 5 mL de acetona (solvente dispersor), 10 mL hexano (solvente extrator), 10% H2SO4 a 100 ºC em refluxo por 4 h. Já a melhor condição de esterificação foi utilizando a razão molar metanol: ácido graxo (30:1), 10% H2SO4 a 100 ºC em refluxo por 1 h. De forma inédita o processo de hidrólise-esterificação utilizando acetona como solvente dispersor foi aplicado com êxito à biomassa úmida de diferentes microalgas com paredes celulares distintas alcançando rendimentos superiores a 85%. Além disso, quando comparado com os processos de extração-transesterificação e transesterificação "in situ" o processo de hidrólise-esterificação na presença do solvente dispersor apresentou rendimentos e conversão de FAMEs superiores aos demais métodos.