Síntese enzimática de levulinatos de etila visando a aplicação como bioaditivos oxigenados ao diesel

Abreu, Kevin Enrick Alves de

Please use this identifier to cite or link to this item:


			http://hdl.handle.net/11422/26301

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Síntese enzimática de levulinatos de etila visando a aplicação como bioaditivos oxigenados ao diesel
Author(s)/Inventor(s):	Abreu, Kevin Enrick Alves de
Advisor:	Freire, Denise Maria Guimarães
Co-advisor:	Aguieiras, Erika Cristina Gonçalves
Co-advisor:	Cipolatti, Eliane Pereira
Abstract:	O levulinato de etila (LE) é um composto com diversas aplicações comerciais, sendo a principal delas como bioaditivo a combustíveis do tipo diesel. Sua utilização promove a sustentabilidade, ao substituir ou complementar combustíveis fósseis, reduzindo a dependência de recursos não renováveis. É obtido pela reação do ácido levulínico (AL) com etanol usando catálise homogênea ácida, que requer altas temperaturas e condições de pH críticas, causando possíveis problemas operacionais e alto consumo energético. Alternativamente, lipases podem ser utilizadas na conversão do ácido levulínico à levulinatos de etila em condições amenas de reação, dentre as quais se destaca a lipase B de Candida antartica (Cal B). O objetivo desse trabalho foi a síntese de levulinatos de etila utilizando biocatalisador imobilizado comercial de Cal B (Novozyme 435) e biocatalisadores próprios, a partir da imobilização em suportes poliméricos comerciais da Cal B e da lipase B de Candida antarctica produzida por expressão heteróloga em Pichia pastoris (Lip B). As reações dos levulinatos foram conduzidas em reatores termostatizados a 50¼C, e alíquotas foram retiradas ao longo do tempo para avaliação da conversão do ácido levulínico. A otimizaçãoo das condições reacionais foi realizada com 5% (m/m) de biocatalisador Novozyme 435 variando a razão molar (RM) de reagentes etanol:ácido levulínico (1:1, 3:1 e 5:1) e a concentração de solvente MTBE (metil tert-butil éter) no meio (10, 30 e 50%) utilizando a ferramenta de planejamento fatorial completo a 3 níveis e 2 variáveis desses experimentos. Foi observado que as condções experimentais com RM de 5:1 e 30% de solvente (88,0% ± 0,8) e a condição experimental 5:1 e 50% de solvente (89,0% ± 1,5) apresentaram as maiores conversões de ácido levulínico em levulinatos, sendo essas conversões estatisticamente iguais. Pelo planejamento experimental, foi observado que o efeito da razão molar etanol:ácido levulínico e da presença de solvente no meio foram estatisticamente significativos para a variável de resposta analisada, sendo o efeito da razão molar superior ao do solvente. A partir disso, foi realizado uma extrapolação do planejamento experimental com RM 7:1 e 10% de solvente onde foi observada a conversão 87,2% ± 2,6, mostrando uma otimização da reação com menor uso de solvente no meio reacional. A imobilização de catalisadores próprios foi realizada por adsorção física em suporte Accurel (polímero de polipropileno). Para os biocatalisadores imobilizados com a Cal B foram obtidas conversões de ácido levulínico em levulinatos superiores a 75%, ao passo que com os biocatalisadores imobilizados com a Lip B (própria) foram obtidas conversões inferiores a 40% em 24h de reação, decorrente da baixa atividade enzimática da enzima em comparaçãoo a enzima Cal B comercial.
Keywords:	Levulinatos de Etila Lipase Imobilização Enzimática Esterificação
Subject CNPq:	CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Production unit:	Instituto de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	20-Jun-2024
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Química

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
KEAAbreu.pdf		973.42 kB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record Recommend this item View Statistics

Pantheon Institutional repository