1° microrreator a produzir Biodiesel

 

1° microrreator para produção de biodiesel. [Imagem: Oregon State University]

Em meados do ano de 2012, eu já tinha decidido que o meu doutorado seria na área de microfluídica. Porém, uma pergunta muito importante ainda permanecia: O que fazer em microescala? Tinha que ser algo relacionado a processos químicos, claro, o que só deixou a situação mais difícil. Para a minha salvação, eu tinha feito a disciplina de Modelagem e Análise de Processos Químicos, em que o trabalho final foi sobre simulação de uma planta de produção de biodiesel a partir do óleo de Pinhão Manso (disponível aqui) e na mesma época em que estava fazendo a minha revisão bibliográfica sobre microfluídica tenho acesso a uma notícia do site Inovação Tecnológica de 21/03/2006 que anunciava o desenvolvimento de um microrreator para a fabricação de biodiesel. O anúncio foi notícia em vários meios de divulgação (confira aqui, aqui e aqui) e o texto publicado pelo Inovação Tecnológica eu reproduzo abaixo. Em breve (eu espero) farei um texto com as novidades da síntese de biodiesel em microrreatores desde 2006 até os dias atuais.

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Engenheiros químicos da Universidade do Oregon, Estados Unidos, desenvolveram um minúsculo reator químico para a fabricação de biodiesel que é tão eficiente e rápido que poderá permitir que cada fazendeiro produza seu combustível na própria fazenda.

“Isto pode ser tão importante quanto a invenção do mouse para o PC,” diz o cientista Goran Jovanovic. Segundo ele, se os primeiros resultados alcançados puderem ser atingidos em escala maior, ninguém mais produzirá biodiesel de outra forma.

Os métodos atuais de produção de biodiesel envolvem a dissolução de um catalisador, como o hidróxido de sódio, em álcool e a agitação dessa mistura com um óleo vegetal, por cerca de duas horas. A seguir, o líquido descansa entre 12 e 24 horas, aguardando uma lenta reação química que produz biodiesel e glicerina.

A glicerina pode ser reutilizada, principalmente para se fazer sabão, mas o catalisador propriamente dito deve ser neutralizado e removido, utilizando-se ácido clorídrico, um processo demorado e caro.

Micro-reator

Dr. Goran Jovanovic e microrreator para produção de biodiesel. [Imagem: Oregon State University]

O micro-reator criado pela equipe do Dr. Jovanovic elimina a mistura e a espera pela reação química de separação e poderá também dispensar o catalisador dissolvido. Ele emprega um catalisador sólido, nos moldes dos catalisadores utilizados para a limpeza do ar exaurido em escapamentos de automóveis.

“A maioria das pessoas pensa que a produção de energia centralizada, em grande escala, é mais barata, porque nós crescemos sob esse paradigma. Mas a produção descentralizada de energia significa que você pode utilizar recursos locais – os fazendeiros poderão produzir toda a energia que eles necessitam a partir do que eles plantam em suas propriedades,” apregoa o cientista.

O micro-reator, do tamanho um cartão de crédito, consiste em uma série de canais paralelos, cada um mais fino do que um fio de cabelo humano, através dos quais se bombeia simultaneamente álcool e óleo vegetal. Nessa escala, a reação que converte o óleo em biodiesel é virtualmente instantânea, resultando na geração de combustível numa velocidade de 10 a 100 vezes mais rápido do que as tecnologias atuais.

Embora a produção de biodiesel de um único micro-reator venha na forma de pequenas gotas, esses reatores poderão ser empilhados e interconectados, multiplicando a escala de produção. Segundo o pesquisador, micro-reatores empilhados, ocupando o espaço de uma pequena mala de bagagem, poderiam produzir centenas de milhares de litros de biodiesel por ano, o suficiente para abastecer várias fazendas.

A universidade está procurando parceiros comerciais para terminar o desenvolvimento da tecnologia e licenciar sua utilização para a fabricação de reatores em escala industrial.

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Sobre Harrson S. Santana

Harrson S. Santana obteve seu doutorado em Engenharia Química pela Universidade de Campinas em 2016. Sua tese de doutorado foi a investigação da síntese de biodiesel em microcanais, utilizando simulações numéricas e ensaios experimentais. Em 2015, ele passou vários meses na Universidade de Glasgow (Reino Unido) desenvolvendo pesquisas na área de impressão 3D. Atualmente, ele é pesquisador associado e professor colaborador da Faculdade de Engenharia Química da Unicamp, trabalhando no desenvolvimento de microplantas químicas e uso de impressoras 3D em processos químicos. Ele publicou vários artigos explorando desde simulações numéricas no desenvolvimento de microdispositivos até o uso de microfluídica em reações químicas e operações unitárias. Seu interesse científico se concentra em fenômenos de transporte em sistemas microfluídicos, impressoras 3D e sistemas robóticos aplicados a processos químicos em microescala.

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