RESUMO

O biodiesel vem ganhando importância por conta de suas vantagens econômicas e ambientais com relação aos combustíveis fósseis, os quais estão cada vez mais caros. Ele é uma fonte de energia renovável, é menos poluente e permite uma melhor lubrificação do motor comparado ao óleo diesel. O biodiesel pode ser obtido pela transesterificação de óleos vegetais com o metanol ou o etanol na presença de um catalisador de tal maneira que os triglicerídeos presentes do óleo são reduzidos a diglicerídeos, os quais são reduzidos a monoglicerídeos (biodiesel) e ao glicerol (glicerina). A catálise da transesterificação pode ser feita em meio ácido ou básico em meio liquido ou por meio de enzimas livres ou imobilizadas. A mais utilizada hoje é a alcalina, porém existem vantagens na utilização de enzimas, pois estas são reutilizáveis e capazes de produzir biodiesel em poucas etapas consumindo menos energia e produzindo uma glicerina de melhor qualidade. As desvantagens são o custo elevado e perda de atividade em 100 dias, aproximadamente. O projeto em questão estuda o processo de produção de biodiesel a partir óleo de soja e etanol utilizando a lípase produzida pela fermentação em sólido da cepa nativa Burkholderia cepacia LTEB11 em bioreatores de leito fixo para a obtenção de um modelo matemático e simulação adequada do reator. O sólido utilizado para a fermentação foi bagaço de cana e semente de girassol moída. A melhor fermentação para produção de lípase ocorre no meio 50/50% em massa de bagaço e semente. Foi construído um bioreator de leito fixo (50% bagaço / 50% semente) e foram tomadas medidas de perda de carga usando um manômetro de mercúrio em diversas vazões da mistura óleo/etanol nas proporções 1:3, 1:6, 1:9 e 1:12 para temperaturas de 33, 40 e 46 graus. Para que não ocorra a desnaturação das enzimas a temperatura deve estar entre 35 e 38 graus e a proporção adequada é de 1:3 de óleo/etanol. Após as medições de perda de carga iniciou-se o processo de simulação do bioreator utilizando o software COMSOL. Nele foi construída uma malha representando o reator de vidro do laboratório por onde passa uma corrente de água. Avaliou-se inicialmente a perda de calor para o ambiente e a variação da velocidade de escoamento, considerando um escoamento laminar. Os resultados foram satisfatórios e condizentes com o esperado, mostrando zonas de maior ou menor perda de calor ao longo do tubo. As próximas etapas seriam a simulação utilizando um reator de recheio por onde o óleo e etanol passariam, e posteriormente, a simulação da própria reação química.

Palavras-chave: Lipases, Biodiesel, Simulação