POTENCIAL OBTENÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEIS DROP-IN UTILIZANDO BIOMASSA DERIVADA DA CASTANHOLA (Terminalia catappa Linn) ATRAVÉS DE CONVERSÃO TERMOCATALÍTICA.
Terminalia catappa Linn; castanhola; biocombustível; catálise; pirólise
A castanhola, fruto da amendoeira-da-praia (Terminalia catappa Linn), é pouco explorada para consumo e comercialização, apesar de sua ampla ocorrência em grande parte do Brasil. Sua amêndoa é rica em lipídios, tornando-a uma possível matéria-prima para a produção de biocombustíveis drop-in, com composição semelhante aos combustíveis fósseis e, logo, podem ser facilmente integrados nas infraestruturas e logística atuais. Dessa forma, este trabalho investigou a conversão termoquímica do óleo extraído da amêndoa de castanhola (OSC) em bio-óleo, utilizando catalisadores como fosfato de nióbio (NbOPO4), gamma-alumina (γ-Al2O3) e nióbio sobre gamma-alumina (Nb/γ-Al2O3), além da produção de biocarvão a partir da castanhola e torta de extração por pirólise. O OSC foi extraído em ciclos de até 8 horas por n-hexano em Soxhlet e caracterizado por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM), análise termogravimétrica (TGA/DTG), teor de ácidos graxos livres (AGL), acidez, umidade, densidade e viscosidade cinemática a 40 °C. Para determinar os parâmetros cinéticos e termodinâmicos da reação, foram obtidas curvas de TGA/DTG entre 30-600 °C, em diferentes taxas de aquecimento (10, 20, 30 e 40 °C/min), utilizando os métodos isoconversionais de Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) e Ozawa-Flynn-Wall (OFW). As pirólise do OSC com e sem catalisadores foram realizadas em temperaturas entre (350-525 °C), taxas de aquecimento entre 5-60°C/min e permanência entre 5-10 minutos. O estudo cinético mostrou uma energia de ativação média de 154,9 kJ/mol (OFW) e 174,7 kJ/mol (KAS) para o OSC puro, que diminuiu com a utilização dos catalisadores, principalmente com NbOPO4, para 109,6 kJ/mol e 125,7 kJ/mol (OFW e KAS, respectivamente), indicando maior atividade catalítica. Além disso, a reação de pirólise demonstrou-se endotérmica, irreversível e não-espontânea. A partir das diferentes reações de pirólise do OSC foram obtidos rendimentos de até 80% de bio-óleo e seletividade de até 18% para hidrocarbonetos. Nos testes catalíticos, os rendimentos de bio-óleo variaram entre 63-72%, demonstrando a eficácia dos catalisadores e o potencial do OSC para obtenção de hidrocarbonetos C15 e C17 via pirólise. Os biocarvões de castanhola também foram obtidos com eficiência e estabilidade térmica, sobretudo a partir da casca da castanhola (PCS), demonstrando o potencial da castanhola para a obtenção desses materiais que possuem diversas aplicações.