Enzymatic biodiesel production from free fatty acids

Abstract

O ácido oleico é um co-produto da refinação de óleos alimentares e é removido num passo antecedente à catalise alcalina na produção industrial de biodiesel. Este ácido gordo livre é uma fonte alternativa de biodiesel. Neste trabalho estudou-se a esterificação enzimática do acido oleico com metanol ou etanol. Definiu-se um planeamento experimental 22 para estudar a influência das variáveis razão molar álcool/ácido oleico(R) e concentração de enzima(E), as variáveis dependentes, na percentagem de conversão, a variável independente. As condições óptimas foram obtidas em R=6,32 e E=6,64% para o metanol (100% conversão), e R=4,87 e E=5,65 % para o etanol (95,5% de conversão). Estudou-se também a influência da temperatura na reacção para uma razão molar de 6 e uma concentração de enzima de 2%, numa gama de temperaturas entre 30 e 60ºC, para o metanol, e 70ºC, para o etanol. Foi constatado que a conversão aumenta monotonamente com o aumento da temperatura para o etanol. Para o metanol, o aumento da conversão com o aumento da temperatura apenas se verifica até aos 50ºC. A mesma enzima pode ser usada 10 vezes na esterificação enzimática do ácido oleico com etanol, sem perda significativa de actividade enzimática.

ABSTRACT: Oleic acid is a co-product of oil refining and is removed in a step preceding the alkaline catalysis in industrial production of biodiesel. This free fatty acid is an alternative source of biodiesel. In this present work the enzymatic esterification of oleic acid with methanol or ethanol was studied. Was defined as an design of experiments 22 to study the influence of the alcohol / oleic acid molar ratio (R) and enzyme concentration (E), the dependent variables, in the percentage of conversion, the independent variable The optimal conditions obtained were R=6.32 and E=6.64% for methanol (100% conversion), and R=4.87 and E=5.65% for ethanol (95,5% of conversion. Was also studied the influence of temperature on the reaction to a molar ratio of 6 and an enzyme concentration of 2%, in a temperature range between 30 and 60 ° C for methanol, and 70 ° C for ethanol. It was found that the conversion increases monotonously with increasing temperature for ethanol. For methanol, the conversion increased with increasing temperature up to 50 º C. The same enzyme can be used 10 times in the enzymatic esterification of oleic acid with ethanol, without significant loss of enzyme activity.