Tecnologias para conversão de amido em ácido levulínico e derivados
ácido levulínico; amido; biomassa; catálise heterogênea; frutose; glicose.
A crescente demanda por processos sustentáveis para a produção de insumos químicos a partir de fontes renováveis tem impulsionado o desenvolvimento de rotas de valorização da biomassa. Nesse contexto, o ácido levulínico destaca-se como uma importante molécula plataforma, com potencial aplicação na produção de combustíveis, solventes, polímeros e outros produtos de alto valor agregado. Esta tese propõe e avalia uma rota integrada para a conversão de amido em ácido levulínico e derivados, contemplando as etapas de hidrólise do amido em glicose, isomerização da glicose em frutose, desidratação da frutose para 5-hidroximetilfurfural e reidratação deste intermediário para ácido levulínico. O trabalho investiga o desenvolvimento e a aplicação de diferentes sistemas catalíticos, incluindo óxidos metálicos, catalisadores obtidos a partir de resíduos agroindustriais e catalisadores ácidos sólidos, visando compreender a influência das propriedades catalíticas sobre a eficiência das etapas reacionais. Além da avaliação experimental, são realizadas a caracterização dos materiais, a investigação das variáveis operacionais, estudos de reutilização dos catalisadores e a modelagem cinética das reações envolvidas. A integração dessas etapas permite analisar a rota de conversão de forma sistêmica, contribuindo para o avanço do conhecimento em catálise heterogênea, engenharia de reações químicas e processos de biorrefinaria, bem como para o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis para a conversão de polissacarídeos em produtos químicos de interesse industrial.