Valorização do óleo da borra de café através da produção de biodiesel por catálise enzimática

Nídia Caetano, Diana Caldeira, Teresa Mata

RESUMO

O decréscimo das reservas de petróleo e os impactos ambientais resultantes do recurso a combustíveis fósseis nos motores a diesel têm levado à procura de combustíveis provenientes de fontes renováveis. Neste trabalho pretendeu-se avaliar a possibilidade de produção de biodiesel a partir do óleo extraído da borra de café, por transesterificação enzimática. Assim, em ensaios preliminares, foi identificada a lipase Lipozyme RM IM como a mais indicada para a transesterificação enzimática do óleo a biodiesel. Como álcool usou-se o etanol puro, tendo sido obtido um teor de ésteres de 83,5%. O estudo do efeito de três variáveis principais (razão molar etanol:óleo (R), razão mássica enzima:óleo (C) e temperatura (T)) permitiu determinar como melhores condições experimentais, R de 5:1, C de 4,5% (m/m) e temperatura de 45 ºC, com um rendimento experimental de 96,7 % e teor em ésteres de 87,6%. Como a desidratação do etanol é uma etapa energeticamente intensiva, avaliou-se também o efeito da presença de água no etanol. Para teores de etanol até 92% ocorreu um aumento do rendimento da transesterificação (97,2%), correspondendo a um teor de ésteres no biodiesel (92,2%) superior ao obtido quando se usou etanol a 99,8%.

Palavras passe: acumulação de sedimentos; água amarelo-acastanhada; gestão da qualidade da água; sistemas de distribuição.

ABSTRACT

Valorisation of spent coffee grounds oil through biodiesel production by enzymatic catalysis

The decrease of oil reserves and environmental impacts resulting from the use of fossil fuels in diesel engines have led to search for fuels from renewable sources. In this work it was intended to evaluate the possibility of producing biodiesel from oil extracted from spent coffee grounds, by enzymatic transesterification. Thus, in preliminary tests it was identified the lipase Lipozyme RM IM as the most suitable one for the enzymatic transesterification of oil to biodiesel. As alcohol it was used pure ethanol, and the content of esters in the biodiesel was 83.5%. The study of the effect of three main variables (molar ratio ethanol:oil (R), mass ratio enzyme:oil (C) and temperature (T)) made it possible to determine the best experimental conditions, R of 5:1, C of 4.5% (m/m) and a temperature of 45° C, with a yield of 96.7% and 87.6% esters content in biodiesel.  As dehydration of ethanol is an energy-intensive step, it was assessed the effect of the presence of water in ethanol. For levels of ethanol up to 92% efficiency of water in ethanol. For levels of ethanol up to 92% efficiency there was as increase in yield of transesterification (97.2%), corresponding to an ester content in biodiesel of 92.2%, which was higher than that obtained when 99.8%. ethanol was used.

Keywords: Biodiesel, enzymatic transesterification, ethanol, spent coffee grounds, waste valorisation.

DOI : 10.22181/aer.2016.0105
ISSN : 2184-6049

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