Produção de carbonatos utilizando dióxido de carbono

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

Esta tese visa contribuir para a otimização de um processo que explora a possibilidade de produção de carbonatos orgânicos a partir de dióxido de carbono (CO2). Tendo os carbonatos cíclicos diversas aplicações, a sua produção partindo de CO2 representaria um enorme passo para a Indústria Química, pois desta forma, a produção destes a partir de fontes de carbono derivadas de combustíveis fósseis, como o fosgénio, poderia ser substituída por uma fonte abundante, barata e não tóxica – Química Verde. De facto a utilização do CO2 constitui uma opção atrativa, uma vez que constituirá em breve a maior fonte de carbono acessível, para a obtenção e o armazenamento de dióxido de carbono. Neste contexto, a otimização de um processo que seja industrialmente viável e eficiente constitui um enorme desafio. Por outro lado, o CO2 é um reagente peculiar, já que adquire uma invulgar elevada compressibilidade na vizinhança da região supercrítica, onde pequenas variações da pressão ou temperatura originam significativas alterações nas suas propriedades, que variam entre as dos gases e as dos líquidos. Estas propriedades ainda não foram suficientemente estudadas no que à carboxilação de epóxidos diz respeito, mas o CO2 supercrítico é já visto como um possível solvente e reagente de excelência. Adicionalmente, a eficiência da reação em condições monofásicas foi diretamente comparada com a eficiência obtida para condições bifásicas (líquido-gás). Em condições bifásicas, particularmente quando um ou mais reagentes são gases, pode ser observado um aumento considerável da solubilidade do gás em substratos orgânicos. Por outro lado, em condições monofásicas o sistema reacional está totalmente livre de barreiras físicas. Neste trabalho pretende-se apurar o efeito das condições de pressão, temperatura e composição na eficiência da reação uma vez que se crê ser um fator chave para a eficiência global do processo.