dc.creator | Wancura, João Henrique Cabral | |
dc.date.accessioned | 2018-06-11T13:49:50Z | |
dc.date.available | 2018-06-11T13:49:50Z | |
dc.date.issued | 2017-03-03 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/13347 | |
dc.description.abstract | With the inevitable decline in fossil fuel reserves, recent research has consolidated
biodiesel as a promising source of energy, especially in the replacement of petroleum
diesel. Several technologies have proven appropriate to produce the biofuel, among
them the biotechnological route, where enzymes are employed as catalysts of the
process. Many researches published in recent years have utilized the enzymatic route
for biodiesel production employing polymeric supports for lipase immobilization and
consequently to try to reuse it. However, this method makes the process more
expensive, compromising its viability. In this sense, the liquid formulation of
Thermomyces lanuginosus lipase arises as an alternative to the technique since it
allows its use in a pure way in the reaction. This work proposes to investigate the
utilization of the liquid formulation of the Thermomyces lanuginosus lipase (tradename
CalleraTM Trans L), as a catalyst of a transesterification reaction to produce biodiesel.
For this, through the use of experimental design, the influence in the biodiesel yield
produced in the process of the main variables involved in the reaction was evaluated:
reaction temperature (ranging from 25°C to 45°C), methanol to feedstock molar ratio
(ranging from 3:1 to 6:1), enzyme load (ranging from 0,4% to 1,8%) and, subsequently
with the optimized data, the influence of water addition in the reaction medium (ranging
from 0% to 12%). In these procedures, degummed soybean oil was utilized as raw
material of the reaction. Posteriorly, with the obtaining of the best reactional condition
from the experimental design, it was evaluated the gradual replacement of soybean oil
a feedstock of lower aggregate value – deacidified beef tallow - was evaluated in order
to minimize production costs. The results obtained showed that the enzymatic route is
able to reach high biodiesel yields. The variable “methanol excess” in the reaction
medium was the one that had the greatest influence on the FAME yields obtained in
the process since methanol is the main responsible for the denaturation and loss of
the catalytic capacity of the lipase. On the other hand, the substitution of soybean oil
for beef tallow resulted in an increase in the conversion of fatty acids, since the highest
biodiesel yields were achieved when pure beef tallow was used as substrate of the
enzymatic reaction (84,6% versus 73,1% of yield when only degummed soybean oil
was used as feedstock). Therefore, the use of lipases in it soluble form as a catalyst
for a transesterification reaction to produce biodiesel showed to be a satisfactory
alternative to the more widespread production routes of the biofuel in question. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Biodiesel | por |
dc.subject | Thermomyces lanuginosus | por |
dc.subject | Sebo | por |
dc.subject | Transesterificação | por |
dc.subject | Biodiesel | eng |
dc.subject | Tallow | eng |
dc.subject | Transesterification | eng |
dc.title | Produção de biodiesel utilizando a lipase Thermomyces lanuginosus como catalisador | por |
dc.title.alternative | Produção de biodiesel utilizando a lipase Thermomyces lanuginosus como catalisador | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Com a inevitável diminuição das reservas de combustíveis fósseis, pesquisas
recentes consolidaram o biodiesel como uma promissora fonte de energia,
principalmente na substituição do diesel de petróleo. Várias tecnologias se mostraram
apropriadas para produzir o biocombustível, dentre elas a rota biotecnológica, onde
emprega-se enzimas como catalisador do processo. Muitos trabalhos publicados nos
últimos anos utilizaram-se da rota enzimática para produção de biodiesel empregando
suportes poliméricos para imobilização da lipase e consequentemente tentar o seu
reuso. Entretanto, este método encarece o processo, comprometendo sua viabilidade.
Neste sentido, a formulação líquida da lipase Thermomyces lanuginosus surge como
uma alternativa a técnica visto que permite o seu uso de forma pura na reação. Este
trabalho se propõe a investigar a utilização da formulação líquida da lipase
Thermomyces lanuginosus (nome comercial CalleraTM Trans L), como catalisador de
uma reação de transesterificação para produzir biodiesel. Para isso, através do uso
de um planejamento de experimentos, foi avaliada a influência no rendimento de
biodiesel produzido no processo das principais variáveis envolvidas na reação:
temperatura reacional (variando de 25°C a 45°C), relação molar de metanol em
relação a matéria-prima usada (variando de 3:1 a 6:1), carga de enzima na reação
(variando 0,4% a 1,8%) e, posteriormente com os dados otimizados, a influência da
adição de água no meio reacional (variando de 0% a 12%). Nestes procedimentos,
utilizou-se óleo de soja degomado como matéria-prima da reação. Em um segundo
momento, com a obtenção da melhor condição reacional a partir do planejamento
experimental, avaliou-se a substituição gradativa do óleo de soja por uma matériaprima
de menor valor agregado – sebo de carne desacidificado – com o intuito de
minimizar custos de produção. Os resultados obtidos mostraram que a rota enzimática
é capaz de alcançar elevados rendimentos de biodiesel. A variável excesso molar de
metanol no meio reacional foi a que apresentou maior influência nos rendimentos de
biodiesel obtidos no processo visto que o metanol é o principal responsável pela
desnaturação e perda da capacidade catalítica da lipase. Já a substituição do óleo de
soja por sebo proporcionou um aumento na conversão dos ácidos graxos, uma vez
que os maiores rendimentos de biodiesel foram alcançados quando se utilizou sebo
de carne puro como substrato da reação enzimática (84,6% contra 73,1% de
rendimento quando se utilizou apenas óleo de soja degomado como matéria-prima).
Sendo assim, a utilização de lipases em sua forma solúvel como catalisador de uma
reação de transesterificação para produção de biodiesel mostrou ser uma alternativa
satisfatória às rotas mais difundidas de produção do biocombustível em questão. | por |
dc.contributor.advisor1 | Jahn, Sérgio Luiz | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7735147410610776 | por |
dc.contributor.referee1 | Tres, Marcus Vinícius | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3057214179765618 | por |
dc.contributor.referee2 | Hoeltz, Michele | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/4133315756139955 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5365468750776504 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |