PESQUISAS

Universidade gaúcha mostra
teses de interesse industrial

Por iniciativa do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (PPGEQ) e da Associação Brasileira de Engenharia Química, os dias 17, 18 e 19 de outubro foram dedicados ao Oktober Fórum em Porto Alegre. O objetivo do evento se relacionou com a divulgação das pesquisas de mestrado e doutorado com possibilidades de aplicação em escala industrial nos próximos anos e algumas já empregadas. Ao todo foram 25 trabalhos acadêmicos apresentados entre os quais se destacaram dois vinculados ao uso de reações com enzimas para melhorar a obtenção de biocombustíveis.
Do laboratório de biotecnologia da UFRGS em parceria com o Departamento de Engenharia Química, saiu o estudo denominado “Seleção de microrganismos produtores de lipases e avaliação da utilização de glicerol como fonte de carbono para uso na síntese de biodiesel”.

A autora Giandra Volpato afirma que as lipases fazem parte de um grupo de enzimas de natureza catalítica da hidrólise. “E síntese de acilgliceróis de cadeia longa na interface água-óleo”, reforça Giandra. As lipases são encontradas na natureza e podem ser obtidas em fontes animais, vegetais e microbianas. Para ela, essas enzimas em condições microbianas são mais atrativas porque oferecem múltiplas aplicações industriais, pois são bioquimicamente muito mais estáveis.

Portanto, destaca a pesquisadora, as lipases caem como uma luva na síntese para produção industrial de biodiesel, a qual em condições normais ocorre por metanólise de óleos vegetais, em catálise alcalina: “Esse processo gera um material residual de difícil tratamento. Por outro lado, uma vez que a metanólise enzimática não gera resíduos, a produção de biodiesel por lipase é fortemente desejável, sendo que o subproduto, glicerol, pode ser facilmente recuperado”, assegura Giandra. “Assim, um estudo da utilização do glicerol como fonte de carbono para produção de lipase se torna muito interessante”, reafirma.

Em seu estudo ela selecionou microrganismos produtores de lipase e produziu ensaios com glicerol como fonte de carbono. Ocorreram testes qualitativos de formação de halo em ágar-tributirina, para seleção de microrganismos produtores das enzimas. Na análise entraram duas bactérias isoladas de efluente industrial, e oitenta e sete bactérias isoladas de um ambiente da Amazônia.

Os ensaios definiram as atividades lipolíticas dos microrganismos selecionados utilizando ensaio por espectrometria, em substrato p-nitrofenilpalmitato (pNNP). Foram testados meios de cultivo variando a concentração de glicerol, a fonte de nitrogênio e de sais.
Da mesma forma numa proposta semelhante denominada “Síntese de ésteres alquílicos (biodiesel) por transesterificação enzimática utilizando óleos vegetais”, Rafael Costa Rodrigues, Marco Antônio Záchia Ayub e Keiko Wada verificaram o processo de obtenção do biodiesel convencional obtido por alcoólise de óleos vegetais, ou resíduos de óleos, usando catalisadores alcalinos.

Eles defendem que o glicerol, contendo o álcali, precisa ser tratado como um material residual. Como os resíduos de óleos contêm pequenas quantidades de água e de ácidos graxos livres, a reação gera sais alcalinos de ácidos graxos (sabões). Por outro lado, uma vez que a alcoólise enzimática não gera material residual, a produção de biodiesel por lipases é fortemente desejável.

“Neste caso, o glicerol pode ser facilmente recuperado sem um processamento complexo, e também os ácidos graxos contidos nos resíduos de óleos e gorduras podem ser completamente convertidos a alquil ésteres. Com isso, a pesquisa dos três colegas confirmou a lipase como uma alternativa interessante à obtenção de biodiesel em vez das reações por alcoólise por metanol como ocorre pela tecnologia convencional”, esclarecem os estudiosos.

Já Luciane S. Ferreira, Marco A. Muller e Jorge O. Trierweiler, do Grupo de Instrumentação, Modelagem, Simulação, Controle e Otimização de Processos, no estudo intitulado “A formação de nanopartículas poliméricas”, entraram no campo da nova tecnologia dos objetos na escala bilionésima do metro. Com a convicção de que “a nanotecnologia está em pleno desenvolvimento” e com liberação controlada para fármacos, o grupo de trabalho decidiu criar um modelo fenomenológico dedicado à formação de nanopartículas.

Eles anunciaram que irão montar dois modelos independentes. No primeiro, querem produzir o crescimento de apenas uma partícula, considerando diferentes condições de contorno, de tal forma que será possível descrever todas as possíveis partículas crescendo no reator. “A seguir, a distribuição de fases (orgânica e aquosa) dentro do reator será modelada por meio de fluido dinâmica computacional. Isso permitirá definir quais são as melhores condições para se obter uma distribuição homogênea no reator de tal forma que seja possível alcançar uma faixa estreita de distribuição de tamanho de partículas.”

Na próxima etapa da pesquisa as variáveis manipuladas serão vinculadas com as características do reator (geometria, tipo de impelidor, chicanas), variáveis de processo (temperatura, pH, concentração de sais) e tipo de processo (batelada e batelada alimentada). Posteriormente, ambos os modelos serão integrados para obter o modelo completo e testado numa planta piloto, ainda em fase de projeto.

“Degradação fotocatalítica de fenol em um reator labirinto” foi o ensaio apresentado por Fernanda Silva, Marla Lansarin e Celso Moro. Eles apontaram as concentrações de fenol por meio do método colorimétrico baseado na reação com a 4-aminoantipirina em espectrometria de feixe duplo Varian modelo Carry 300, no comprimento de onda de 500nm, com pH de 7,9+0,1.