PROTOCOLO DE REGENERAÇÃO E REUTILIZAÇÃO DO CATALISADOR HETEROGÊNEO PARA BIODIESEL

Descrição

O biodiesel destaca-se como uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis por ser renovável, biodegradável e apresentar menor impacto ambiental. Entre as diferentes rotas de produção, a catálise heterogênea tem recebido atenção crescente devido às vantagens operacionais associadas à facilidade de separação do catalisador, redução da geração de resíduos e potencial de reutilização. O catalisador MoO₃/MCM-41 apresenta características favoráveis para aplicação em reações de transesterificação, combinando a elevada atividade catalítica do óxido de molibdênio com a alta área superficial e estrutura mesoporosa da peneira molecular MCM-41. Entretanto, a perda gradual de atividade catalítica ao longo dos ciclos reacionais ainda constitui um dos principais desafios para a aplicação desses materiais em escala industrial, tornando necessária a investigação de estratégias capazes de restaurar sua atividade e prolongar sua vida útil operacional. A prospecção tecnológica realizada em bases patentárias nacionais e internacionais evidenciou a existência de tecnologias relacionadas à produção de biodiesel por catálise heterogênea e à regeneração de catalisadores contendo molibdênio. Contudo, não foram identificados documentos voltados especificamente ao desenvolvimento de protocolos de regeneração e reutilização do catalisador MoO₃/MCM-41 aplicado à produção de biodiesel, revelando uma lacuna tecnológica que justifica a realização deste estudo. Dessa forma, o presente projeto tem como objetivo desenvolver e validar um protocolo de regeneração e reutilização do catalisador MoO₃/MCM-41 aplicado à produção de biodiesel, visando ampliar sua vida útil operacional e preservar sua estabilidade catalítica ao longo de sucessivos ciclos reacionais. Para isso, serão realizados ensaios de transesterificação utilizando óleo de algodão como matéria-prima e metanol como agente alcoólico, empregando o catalisador MoO₃/MCM-41 previamente sintetizado. Inicialmente, serão conduzidos ciclos reacionais consecutivos sem qualquer tratamento regenerativo, permitindo avaliar a perda natural de atividade catalítica. Em seguida, serão investigadas estratégias de regeneração baseadas em lavagem com n-hexano e secagem controlada, bem como tratamentos combinados de lavagem, secagem e calcinação. O desempenho catalítico será avaliado por meio dos rendimentos obtidos em cada ciclo de reutilização, possibilitando a comparação entre as diferentes metodologias realizadas. Espera-se que os resultados contribuam para a compreensão dos efeitos dos procedimentos regenerativos sobre a manutenção da atividade catalítica do MoO₃/MCM-41, fornecendo subsídios para o desenvolvimento de processos mais sustentáveis e economicamente viáveis de produção de biodiesel. Além da contribuição científica relacionada aos mecanismos de desativação e regeneração catalítica, o projeto apresenta potencial de inovação tecnológica ao propor uma estratégia para prolongar a vida útil de um catalisador promissor, contribuindo para o fortalecimento da catálise heterogênea aplicada à produção de biocombustíveis.