Engenharia Química da FEI desenvolve pesquisas voltadas à sustentabilidade

Seis trabalhos sobre produção de biodiesel e etanol, e uso racional de energia foram desenvolvidos formandos do curso de Engenharia Química, no campus São Bernardo.

Formandos do curso de Engenharia Química do Centro Universitário da FEI (Fundação Educacional Inaciana) desenvolveram pesquisas que envolvem produção de biodiesel e etanol, e uso racional de energia. São seis trabalhos, um deles intitulado ‘Produção de Biodiesel a Partir de Óleo de Soja e Etanol Hidratado via Catálise Enzimática’ , sobre o potencial do processo enzimático de produzir biodiesel de boa qualidade e pode substituir o processo convencional realizado atualmente, com o uso da soda caustica.

Segundo os estudantes autores do estudo, se o processo de produção for realizado com soda caustica é gerado um sabão que precisa ser purificado. Com o uso de enzimas isso não acontece, porque o produto já sai purificado. Outra vantagem é que a enzima é biodegradável e não causa nenhum dano ao meio ambiente.

No trabalho ‘Produção de Celulase por Fermentação Semi-Sólida do Fungo Filamentoso Aspergillus niger’ , os estudantes analisaram o processo de obtenção de celulase (enzima) que permite converter biomassas como, por exemplo, o sabugo de milho e bagaço de cana, em etanol.

Com foco no uso racional de energia, a pesquisa ‘Otimização e Integração Energética no Processo de Produção de Monoetilenoglicol’ utiliza técnicas de integração de processo numa planta de fabricação de monoetilenoglicol (MEG), substância empregada como anticongelante. Com o auxílio do software de simulação de processos ASPEN, os alunos programaram técnicas de integração aplicadas numa bateria de três colunas de destilação, empregadas na secagem do MEG. As alterações propostas pelos alunos levaram a economia de 48,8% no consumo de vapor dos refervedores.

A redução do consumo de energia para o reaproveitamento dos catalisadores também foi objeto de estudo na FEI, com a pesquisa ‘Estudo do Pré-Tratamento de Catalisadores Exaustos para a Otimização da Regeneração’. No trabalho, os alunos avaliaram o quanto a extração de coque por solvente ou o tratamento por atrito e abrasão pode ser útil como pré-tratamento antes da regeneração. Os testes realizados com atrito e abrasão se mostraram ineficientes, reduzindo a quantidade de coque no catalisador de 9,85% para apenas 9,64%. Em contrapartida, os ensaios realizados com extração de coque por solvente se mostraram promissores com o uso de tetracloreto de carbono e isoctano pelo fato de serem solventes apolares e terem compatibilidade com o coque. Em ambos os solventes houve redução no teor de coque de 9,85% para menos de 5%.

Outra pesquisa, intitulada ‘Análise Energética dos Sistemas de Produção do Etanol a partir da Cana-de-Açúcar e do Biodiesel a partir do Óleo de Soja, Palma e Mamona’ , calcula as emissões atmosféricas e o consumo energético relacionados à produção de álcool etílico e de biodiesel mais fabricado (a partir de cana-de-açúcar, soja, mamona ou palma). Entre todos os biocombustíveis estudados, foi verificado que o biodiesel derivado do óleo de soja é o que mais gera gás carbônico, com 10,1 kg de CO2 por quilograma de biocombustível.

Outra constatação foi que o processo de produção do etanol foi o que mais consumiu utilidades: 9,14 kg de água por quilograma de biocombustível e 6,49 kg de vapor por quilograma de biocombustível. Ao serem determinadas as eficiências energéticas, o maior valor encontrado foi o de biodiesel de palma, com 8,63 unidades de energia gerada para cada unidade de energia inserida no sistema, seguida do etanol, com 8,18. Os estudantes verificaram que todos os sistemas são sustentáveis por apresentarem eficiência energética maior que 1 e que o etanol e o biodiesel são os mais recomendados do ponto de vista energético.

Pensando em realizar um estudo preliminar da viabilidade econômica da produção de etileno via desidratação catalítica do etanol, para produção de 256 mil toneladas de etileno/ano, os estudantes desenvolveram a pesquisa ‘Viabilidade Econômica do Etileno Obtido a Partir do Etanol’ . Entre duas análises econômicas feitas, uma delas apontou o processo simplificado, no qual se utiliza utilidades para que as trocas térmicas, sendo que este processo se provou inviável. A segunda análise, realizada num processo com integração energética, o estudo apontou viabilidade, pois houve diminuição dos gastos com utilidades e do ponto de vista econômico calculou-se tempo de retorno de compatível com indústrias ligadas a commodities químicas.