Produção de combustíveis avançados via descarboxilação redutiva catalisada por Cobalto

Abstract

O uso de óleos vegetais, em especial o de babaçu, para produção de combustíveis de origem renovável já se destaca em trabalhos da literatura. Contudo, o uso de tal matéria-prima passa, de forma recorrente, pela etapa de descarboxilação via métodos termoquímicos/termocatalíticos, que utilizam corriqueiramente hidrogênio de origem fóssil, em altas pressões e elevadas temperaturas, assim como catalisadores específicos para promover a desoxigenação das espécies oxigenadas. Na tentativa de contornar as adversidades atreladas a tais técnicas, a busca por métodos inovadores de desoxigenação de biomassas lipídicas ganha grande visibilidade, buscando-se viabilizar tais materiais como biocombustíveis eficientes. No presente trabalho, apresenta-se uma nova estratégia para a descarboxilação dos ésteres de ácidos graxos derivados do óleo de babaçu, valendo-se da catálise redutiva, utilizando catalisador comercial de cobalto e um silano de baixo custo como fonte de hidrogênio. Ao final do estudo de otimização proposto, após realização de 111 reações e a consequente determinação do ponto ótimo do protocolo, tornou-se possível a obtenção de hidrocarbonetos na faixa do bioquerosene de aviação e do diesel verde, com alta seletividade, condições amenas e procedimentalmente simples, com conversões na faixa de 56-99% e rendimentos que variam de 16-80%. O estudo one-pot revelou ser possível aplicar o protocolo desoxigenativo realizando apenas o procedimento de filtração em sílica gel para purificar os precurosores reacionais, dispensando quaisquer outras etapas adicionais de purificação. Após aplicar o método desenvolvido na mistura de ácidos graxos provenientes do óleo de babaçu hidrolisado, tornou-se possível obter efetivamente uma mistura de hidrocarbonetos renováveis condizentes com o perfil graxo da biomassa lipídica. Os produtos obtidos foram caracterizados por Cromatografia Gasosa com Detector de Ionização por Chama (CG/DIC) e Cromatografia Gasosa acoplada com Espectrometria de Massas (CG/EM). Nessa perspectiva, o protocolo descarboxilativo desenvolvido se configura como um método promissor para a produção de hidrocarbonetos renováveis que contemplam a faixa dos combustíveis avançados.