6.3.4 Fermentação

É um processo biológico anaeróbio em que os açúcares de plantas como a batata, o milho, a beterraba e, principalmente, a cana-de-açúcar são convertidos em álcool, por meio da ação de microrganismos (usualmente leveduras). Em termos energéticos, o produto final, o álcool, é composto por etanol e, em menor proporção, metanol, e pode ser usado como combustível (puro ou adicionado à gasolina – até 25%) em motores de combustão interna.

A produção de bioetanol é efetuada em bases comerciais por duas rotas tecnológicas, utilizando matérias-primas doces, diretamente fermentáveis, como a cana-de-açúcar e a beterraba açucareira, ou matérias-primas amiláceas, como o milho e o trigo, cujo amido deve ser convertido em açúcares (sacarificado) antes da fermentação, observado na figura 05.

Uma terceira rota, utilizando a biomassa disponível em materiais como o bagaço e a palha, hidrolisa as cadeias celulósicas e produz uma solução fermentável de açúcares, apresentando grande interesse graças ao baixo custo da matéria-prima. Contudo, essa rota de valorização energética da biomassa ainda não está disponível em escalas comerciais, embora haja expectativas de que nos próximos anos possa alcançar viabilidade econômica (BNDS, 2008).

6.3.5 Transesterificação

A transesterificação (Fig. 06) de óleos vegetais ou gordura animal (alcoólise) pode ocorrer através de várias rotas tecnológicas onde diferentes tipos de catalisadores podem ser usados: bases inorgânicas (hidróxidos de sódio e potássio e bases de Lewis), ácidos minerais (ácido sulfúrico), resinas de troca iônica (resinas catiônicas fortemente ácidas), argilominerais ativados, hidróxidos duplos lamelares, superácidos, superbases e enzimas lipolíticas (lipases) (SCHUCHARDT et al., 1998).

Os produtos dessa reação química são a glicerina e uma mistura de ésteres etílicos ou metílicos (biodiesel). A obtenção de uma fração glicerínica de teor mais puro é alcançada em algumas dessas rotas tecnológicas, em especial aquelas que fazem uso de catalisadores heterogêneos, propiciando às mesmas, infiltrarem em um padrão de mercado mais expressivo. Mas, é correta a afirmativa que diz que ainda prevalece, a catálise homogênea em meio alcalino, por ser economicamente mais viável para a transesterificação de óleos vegetais (ZAGONEL e RAMOS, 2001).

O processo inicia-se com a preparação da matéria prima (Fig. 06), que pode ser tanto de origem animal quanto de origem vegetal e com a presença de catalisadores (NaOH, KOH) ocorre a reação de transesterificação, gerando duas fases, uma dita fase pesada e outra fase leve. Na primeira tem a recuperação do álcool da glicerina, passando por uma destilação, gerando desta forma o resíduo glicérico e a glicerina destilada. Já na fase leve, obtém-se o biodiesel através da purificação dos ésteres.