Reunião Regional da SBPC em Boa Vista

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 8. Química

CATALISADOR ALTERNATIVO EM HIDRÓLISE DA CELULOSE – ETANOL DE 2ª GERAÇÃO

Rusiene Monteiro de Almeida 01 Simoni M.P. Meneghetti 01 Mario R. Meneghetti 01 Jailma Barros dos Santos 01 Tiago S. Moreira 01

1. GCAR - IQB - Universidade Federal de Alagoas

INTRODUÇÃO:

A grande expectativa para solucionar o problema da emissão de gases poluentes oriundos de combustíveis não renováveis é o uso de biocombustíveis. Os materiais ligno-celulósicos (celulose, lignina e a hemicelulose) quando hidrolisados fornecem uma fração de hexoses que é facilmente fermentável a etanol. Existem, dois sistemas catalíticos que são empregados na reação de hidrólise da celulose: o ácido e o enzimático. O processo de hidrólise ácida, que emprega normalmente ácido sulfúrico como catalisador, pode gerar vários outros subprodutos indesejáveis (inibidores da fermentação) devido à degradação parcial da glicose e ainda exigem o uso de equipamentos que resistam à corrosão e as altas temperaturas e pressões. A catálise química da reação de hidrólise da celulose, a base de metais, também, tem despertado grande interesse, devido ao grande potencial em termos de atividade e seletividade ou da possibilidade de desenvolvimento de tecnologias limpas (processos catalíticos “verdes”). Recentemente novos sistemas catalíticos foram desenvolvidos por Fukuoka e Dephe, a base de Pt e Ru. Estes sistemas exibiram alta atividade e seletividade para açúcares fermentáveis a álcool. Assim, neste trabalho investigamos o emprego de catalisadores a base de Ti na hidrólise da celulose

METODOLOGIA:

Os catalisadores de óxido de titânio sulfatado foram preparados pelo método sol-gel em uma única etapa. Preparou-se uma solução de isopropóxido de titânio (Fluka Chemika) e isopropanol, a qual foi adicionado HNO3 70% e em seguida H2SO4 concentrado gota a gota, sob agitação (mistura 1). Preparou-se uma solução de isopropanol e H2O deionizada, e adicionou-se gota a gota à mistura 1. Formou-se um gel e deixou-se envelhecer por 1,5 h. Evaporou-se o solvente e secou-se o gel a 90ºC/4h, seguido de calcinação a 450ºC/4h. A reação de hidrólise foi realizada em reator de vaso fechado com medidor de temperatura e pressão. Após a reação de hidrólise o material foi analisador por HPLC.

RESULTADOS:

Foi observado que o material catalítico (óxido de titânio sulfatado) apresentou atividade catalítica frente a reação de hidrólise da celulose. Também, foi testado apenas o óxido de titânio e este não apresentou atividade catalítica. A adição do sulfato ao óxido proporciona aumento na acidez ao material; comprovando que a reação se dá em meio ácido.

CONCLUSÃO:

Catalisadores ácidos são promissores frente a reação de hidrólise da celulose. As atividades catalíticas estão intimamente relacionadas às condições de preparo dos catalisadores e o tipo de catalisador empregado. Estudos estão em andamento para a condução da reação de hidrólise em diferentes condições reacionais.

Instituição de Fomento: CNPq

Palavras-chave: etanol de 2a geração, biomassa, catalisadores.