Produção de biodiesel por transesterificação de óleos vegetais sobre guanidinas ancoradas em suportes sólidos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

O desenvolvimento tecnológico sempre assentou na utilização de combustíveis fósseis. Nos últimos anos, com o esgotamento desses recursos, tornou-se necessário desenvolver alternativas sustentáveis. Neste contexto, o biodiesel tem sido considerado como um dos biocombustíveis mais promissores como alternativa ao diesel de petróleo. Um problema importante na produção de biodiesel catalisada por bases de Brönsted, é a hidrólise dos triglicéridos, levando à formação de sabões e, consequentemente, a emulsões persistentes. A água surge mesmo quando os reagentes são usados secos, devido à reacção entre o hidróxido e o álcool. Este problema pode ser ultrapassado pela utilização de catalisadores heterogéneos. Neste trabalho prepararam-se catalisadores sólidos básicos a partir de sílicas mesoporosas SBA-15 e KIT-6, por ancoragem de uma guanidina (TBD), tendo sido testados dois diferentes agentes de ligação. Prepararam-se também membranas catalíticas poliméricas básicas compósitas por dispersão dos catalisadores básicos sólidos, em matrizes de poli(álcool vinílico) (PVA). Tentou-se também a preparação de catalisadores poliméricos básicos quer por ancoragem química de TBD, quer por técnicas de irradiação gama. Finalmente, procedeu-se à síntese directa de poli(vinil guanidina) (PVG), através da guanidinilação de uma matriz de polivinilamina. As sílicas foram caracterizadas por TEM, adsorção de N2, AE, TGA e XRD. A poli(vinilguanidina) foi caracterizada por FTIR. Estudaram-se os efeitos da reticulação no inchamento das membranas compósitas, bem como os efeitos da dispersão da sílica na hidrofilia/hidrofobia da membrana. Os catalisadores preparados foram testados na metanólise de óleo de soja, em reactor batch, sendo avaliados os efeitos do tipo de suporte, agente de ligação, reticulação das matrizes poliméricas e balanço hidrofílico/hidrofóbico na actividade e estabilidade dos catalisadores.