Valorização da Ananas comosus na produção de insumos industriais via pirólise catalítica sobre a zeólita MCM-22
Pirólise Catalítica; Casca do abacaxi; Zeólita MCM-22; Biomassa; Dessilicação; BTEX
A busca por alternativas sustentáveis às fontes fósseis tem estimulado a valorização de resíduos agroindustriais pela conversão em produtos químicos de maior valor agregado. A casca de Ananas comosus (abacaxi), abundante e de baixo custo, é uma matéria-prima promissora, mas sua pirólise térmica gera bio-óleo rico em compostos oxigenados, conferindo-lhe propriedades indesejáveis. Este problema pode ser superado pelo emprego da pirólise catalítica, que promove a desoxigenação, craqueamento e aromatização, aumentando a seletividade a compostos de interesse e reduzindo as etapas de refino. Nesse contexto, as zeólitas se destacam como catalisadores promissores, por sua acidez, microporosidade e estabilidade, especialmente a zeólita MCM-22, devido ao seu sistema de poros independentes. Neste trabalho, investigou-se a valorização da casca de abacaxi e de suas frações (celulose, hemicelulose e lignina), além da fração isenta de extrativos. Empregou-se a pirólise catalítica sobre zeólitas MCM-22 dessilicada e/ou contendo níquel (3%m/m), de modo a avaliar a influência dessas modificações na atividade e seletividade catalíticas. Observou-se que o níquel reduziu a razão entre sítios ácidos de Brønsted e Lewis, enquanto a dessilicação originou espécies mais resistentes à redução. A pirólise catalítica modifica o perfil dos produtos em comparação à pirólise térmica, destacando-se o aumento da produção de hidrocarbonetos aromáticos como benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX), acompanhada pela diminuição de compostos oxigenados. O uso de diferentes biomassas também altera o perfil de distribuição dos produtos. A remoção de extrativos aumenta a produção de fenóis, diminui a formação de compostos oxigenados e praticamente elimina os compostos poliaromáticos, em uma extensão dependente do catalisador. As frações ricas em celulose e hemicelulose formaram principalmente compostos oxigenados, BTEX e fenóis, enquanto aquela rica em lignina formou predominantemente BTEX e fenóis. A produção mais elevada de BTEX foi observada sobre a forma ácida do catalisador baseado em MCM-22, durante a pirólise da casca de abacaxi. A modificação dos catalisadores com níquel ou dessilicação alterou a distribuição dos produtos, mas não foi favoreceu a produção de BTEX. Entre esses compostos, o tolueno foi o produto predominante sobre todos os catalisadores e biomassas.