Eletrorefinaria de lignina para produção de hidrogênio verde e ácidos carboxílicos de alto valor agregado.
Eletrorefinaria; Biomassa; oxidação anódica; economia cíclica
Com a crescente preocupação com as questões ambientais vem se buscando a otimização das tecnologias de remediação de efluentes, produção de combustíveis renováveis, verdes e produção de insumos ambientalmente sustentáveis para indústria química. A utilização das reações eletroquímicas para promover a degradação de efluentes é uma alternativa que pode ser acoplado a uso de energias renováveis como fotovoltaica e eólica diminuindo os custos de execução. Essas tecnologias de oxidação anodica permite a eletro degradação dos contaminantes em ácidos carboxílicos de interesse industrial (eletrorefinaria) e a produção de hidrogênio verde no cátodo. O efluente tratado foi a lignina, (polímero natural constituinte da biomassa vegetal) amplamente descartado como resíduo agrícola, foi desenvolvido um sistema eletroquímico em reator em fluxo, usando eletrodo não ativo de diamante dopado com boro (BDD) e aço inoxidável como anodo e catodo respectivamente em diferentes concentrações eletrolíticas de NaOH (0,5; 1,0 e 2,0 mol L-1) e densidades de corrente (40, 70 e 120 mA cm-²) os resultados estão apresentados no primeiro artigo (Sustainable electrochemical process for reforming lignocellulosic biomass in high value-added products: green hydrogen, carboxylic acids and vanillic acid). Posteriormente foi substituído o eletrodo aniônico por um ativo dimensionalmente estável (DSA) e realizado experimentos nas mesmas condições anteriormente citadas. Posteriormente foi avaliado a separação dos ácidos produzidos por um sistema de eletrodialise usando os dois eletrodos BDD e DSA, variando somente as densidades de corrente (40, 70 e 120 mA cm-²), e concentração eletrolítica de 0,5 mol L-1 de NaOH (os resultados serão apresentados em um segundo artigo). Durante os experimentos foram avaliados carbono orgânico total (COT), demanda química de oxigênio (DQO), e ácidos carboxílicos, quantificados por cromatografia de íons e cromatografia liquida de alta eficiência (HPLC). Foi observado a produção dos ácidos acético, fórmico, vanílico e oxálico, este último foi o majoritário com concentrações de 80 mgL-1 (0,5 mol L1 NaOH e 100 mA cm-2), as melhores concentrações de ácido vinílico foram 0,6mg L-1, simultaneamente a produção de H2 superior 2,6 L no compartimento catódico. Foi usado uma fonte de energia renovável, fotovoltaica para minimizar os custos energéticos, os resultados preliminares mostram que a eletrorefinaria de lignina é uma alternativa viável a produção de H2 Verde e ácidos carboxílicos.