Descarboxilação Fotocatalítica de Ácidos graxos derivatizados para a Obtenção de Biocombustíveis Drop-in
ácidos graxos; fotocatálise; biocombustíveis drop-in; descarboxilação
O crescente impacto ambiental causado pelas emissões de gases de efeito estufa (GEE), principalmente, decorrentes do uso de combustíveis fósseis no setor de transporte têm impulsionado o interesse por biocombustíveis drop-in, que são quimicamente idênticos aos combustíveis derivados do petróleo e compatíveis com a infraestrutura existente. Para a formação da mistura de hidrocarbonetos renováveis, compatível com a infraestrutura já existente, a matéria-prima a ser empregada necessita passar por processos de desoxigenação, como os termocatalíticos. Entretanto, os métodos mais convencionais requerem condições robustas, como elevadas pressões e temperatura, utilização do gás hidrogênio. Sendo assim, é primordial o desenvolvimento de novas rotas com condições mais brandas.Dentro dessa perspectiva, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de um método fotocatalítico para desoxigenação ácidos graxos derivatizados de óleos vegetais à temperatura ambiente, em um processo livre de metais e de catalisadores orgânico, sem o uso de gás hidrogênio, utilizando a trifenilfosfina e iodeto de sódio, um sistema fotoredox simples e barato. Para isso, foi otimizada a reação para o éster redox-ativo do ácido láurico, presente em vários óleos vegetais, alcançando rendimento de até 70% de undecano. As reações foram acompanhadas por Cromatografia Gasosa com Detector de Ionização por Chama (CG/DIC) e Cromatografia Gasosa acoplada com Espectrometria de Massas (CG/EM) e os parâmetros avaliados foram solventes, transferidor de hidrogênio, sal, fosfina, proporções estequiométricas dos reagentes, fonte de luz e tempo reacional. Nos experimentos controles, a combinação da fosfina com o iodeto teve um papel fundamental, sem um deles o rendimento era reduzido pela metade. Em seguida, o método foi ampliado para abranger a conversão de ésteres provenientes de diferentes ácidos graxos. Os resultados obtidos por CG-DIC mostraram a formação de hidrocarbonetos compatíveis com diesel verde e bioquerosene de aviação, apresentando alta seletividade e rendimentos que variaram entre 62% e 88%. Por último, a utilização do método em reações one-pot revelou-se eficaz para a conversão direta de determinados ácidos graxos analisados, sugerindo que a etapa de isolamento dos ésteres pode ser considerada dispensável. Dessa forma, este novo método surge como uma alternativa viável aos processos de desoxigenação existentes, permitindo a produção de hidrocarbonetos renováveis que abrange a faixa dos combustíveis avançados.