Mostrar registro simples

dc.creatorWancura, João Henrique Cabral
dc.date.accessioned2018-06-11T13:49:50Z
dc.date.available2018-06-11T13:49:50Z
dc.date.issued2017-03-03
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/13347
dc.description.abstractWith 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.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectBiodieselpor
dc.subjectThermomyces lanuginosuspor
dc.subjectSebopor
dc.subjectTransesterificaçãopor
dc.subjectBiodieseleng
dc.subjectTalloweng
dc.subjectTransesterificationeng
dc.titleProdução de biodiesel utilizando a lipase Thermomyces lanuginosus como catalisadorpor
dc.title.alternativeProdução de biodiesel utilizando a lipase Thermomyces lanuginosus como catalisadoreng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoCom 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.advisor1Jahn, Sérgio Luiz
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7735147410610776por
dc.contributor.referee1Tres, Marcus Vinícius
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3057214179765618por
dc.contributor.referee2Hoeltz, Michele
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4133315756139955por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5365468750776504por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Químicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


Arquivos deste item

Thumbnail
Thumbnail

Este item aparece na(s) seguinte(s) coleção(s)

Mostrar registro simples

Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
Exceto quando indicado o contrário, a licença deste item é descrito como Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International