Características do glicerol

O glicerol é uma substância química que apresenta uma infinidade de aplicações, sendo utilizado na indústria cosmética, farmacêutica, alimentícia e química. Os processos de fabricação de glicerol são de baixa complexidade tecnológica, o que facilita seu uso, embora o seu custo ainda seja proibitivo para várias aplicações. As principais aplicações do glicerol se encontram na: (a) indústria química, como, por exemplo, insumo para a síntese de resinas, ésteres e plásticos, responsáveis pelo consumo de 18% do glicerol disponível; (b) indústria

farmacêutica, como componente de cápsulas, medicamentos, cremes e pomadas, onde seu consumo é de aproximadamente 7% do total; (c) em cosméticos, onde, por ser atóxico, não- irritante, insípido e inodoro, tem sido amplamente utilizado como emoliente e umectante em cremes para a pele, loções pós-barba, desodorantes, batons e maquiagens em geral, em aplicações que respondem por 40% de seu consumo; (d) indústria alimentícia, onde aproximadamente 24% do glicerol são utilizados na composição de umectantes e para conservar bebidas e alimentos, tais como refrigerantes, balas, bolos, pastas de queijo, de carne e ração animal seca; e (e) em outros usos (aproximadamente 11%), como no processamento de tabaco, afim de, tornar as fibras do fumo mais resistentes e evitar o ressecamento das folhas na composição dos filtros de cigarros e como veículo de aromas. Na indústria têxtil, também é utilizado para amaciar e aumentar a flexibilidade das fibras (GUIMARÃES et al., 2005).

Glicerol é um produto químico muito utilizado que possui muitas aplicações comerciais. A produção atual de glicerol é em torno de 600.000 t/ano. O glicerol pode ser produzido por qualquer um dos três métodos principais: (a) o glicerol pode ser recuperado como co-produto em indústrias de óleos e gorduras. O resíduo gerado pelo processo de produção de sabão contém 8-15% de glicerol. A água resultante da hidrólise de gorduras contém pelo menos 20% de glicerol. (b) Glicerol pode ser sintetizado do propileno por uma variedade de métodos. (c) Glicerol pode ser produzido por processos biotecnológicos. Entretanto, não foram feitos maiores esforços para a produção do glicerol antes da Primeira Guerra Mundial. Nas décadas passadas, os avanços significativos em biotecnologia têm renovado o interesse na produção de produtos químicos de fontes de carboidratos, a chamada química verde (TAHERZADDEH, ADLER e LIDÉN, 2002).

O glicerol também é chamado de glicerina comercialmente ou 1,2,3 – propanotriol. O custo aproximado de 1 L de glicerol P.A. é de R$ 14,00.

O Quadro 2.6 apresenta as constantes físicas do glicerol.

QUADRO 2.6 – Constantes físicas do glicerol Fórmula (C3H8O3)

P.M. 92,11

P.E. 290ºC

P.F. 20ºC

O glicerol também pode ser obtido como o principal resíduo do biodiesel. A literatura mundial tem definido biodiesel como um biocombustível obtido a partir de uma reação

química denominada transesterificação, que é uma reação de um lipídeo com um álcool para formar ésteres e um subproduto, o glicerol (ou glicerina) (LIMA, 2005). A figura 2.3 mostra a reação simplificada de transesterificação de um triglicerídeo com etanol, resultando em combustível (biodiesel) e glicerol.

FIGURA 2.3 - Esquema simplificado de uma reação de transesterificação de um óleo vegetal. Fonte: COSTA NETO et al., 2000.

O crescente aumento na produção mundial de biodiesel (ésteres alquílicos derivados de matérias graxas de ocorrência natural, como óleos vegetais e gordura animal) gera, concomitantemente, um aumento considerável na disponibilidade do glicerol (cerca de 10 a 12% em relação à massa processada de óleos vegetais, por exemplo), podendo este ser purificado e utilizado pelos diferentes segmentos da indústria.

A Europa e os Estados Unidos são, atualmente, os principais centros produtores de glicerol proveniente do biodiesel. Em 2000, a produção mundial de glicerol foi de 800.000 t e, no mesmo ano, a produção advinda do biodiesel (Europa e EUA) foi de 80.000 t/ano, sendo que, em 2002, essa produção atingiu cerca de 200.000 t/ano. A forte expansão que hoje se verifica na indústria de biodiesel poderá causar uma eventual redução no valor comercial da glicerina que, mais barata, poderá ser absorvida pelo mercado como insumo para uma variedade de aplicações até hoje não exploradas por razões fundamentalmente econômicas (GUIMARÃES et al., 2005).

Atualmente, as principais aplicações do glicerol são nas indústrias de cosméticos, sabões e farmácias, setores que são incapazes de absorver o volume de glicerina gerado com a produção do biodiesel. O aumento da glicerina disponibilizada no mercado brasileiro, com a implantação do B2 (2% de biodiesel no diesel), deverá ser de 60 a 80 mil toneladas/ano e com a introdução do B5 (5% de biodiesel no diesel), em 2013, a previsão é que esta produção aumente para 150 mil toneladas por ano (SOUZA; MELO e GONÇALVES, 2007). Apesar do glicerol dispor de aplicações no mercado de cosméticos, o aumento de sua oferta precisa ser

precedido de análise sobre aplicação em outros segmentos, o que pode configurar uma área específica de pesquisa, a gliceroquímica (OLIVEIRA e COSTA, 2002).

Em alguns países da Europa, onde o biodiesel foi adotado há mais tempo, o aumento significativo na produção de glicerol tem levado à queda dos preços, sendo inclusive responsável pelo fechamento de muitas das fábricas que produziam glicerina por via química. Algumas empresas européias também já apresentam problemas relacionados ao excesso de glicerol produzido, tendo que pagar para que seja feita uma disposição adequada do mesmo (DHARMADI et al., 2006; YAZDANI e GONZALEZ, 2007).

A bioconversão do glicerol se tornará de interesse industrial, pois a glicerina se tornará uma substância abundante com o aumento na produção de biodiesel, e sua utilização como uma nova fonte de carbono para o crescimento microbiano é uma das possibilidades mais promissoras. O estudo de microrganismos que cresçam eficientemente em glicerol e produzam substâncias de interesse industrial, sua caracterização e identificação é uma importante etapa visando à descoberta de novas aplicações para o glicerol (SILVA e CONTIERO, 2007).

O investimento em pesquisas para novas aplicações do glicerol se faz necessário antes que maiores problemas ambientais comecem a ocorrer com o aumento na produção do biodiesel. Alguns produtos químicos atualmente obtidos através do petróleo poderiam ser produzidos através de cultivos com glicerol, beneficiando diretamente o meio ambiente ao mesmo tempo em que promove a inclusão social. A bioconversão do glicerol permitiria a obtenção de produtos biodegradáveis, contribuiria para reduzir a dependência pelo petróleo com a grande vantagem de utilizar uma fonte renovável. O desenvolvimento de processos para converter o glicerol, um composto de baixo preço, em produtos de alto valor, viria agregar valor ao biodiesel, contribuindo para o desenvolvimento das biorefinarias (DHARMADI et al., 2006; YAZDANI e GONZALEZ, 2007).

A glicerina obtida a partir da transesterificação de óleo de colza por Bournay et al. (2005) se apresentou límpida e incolor. O conteúdo de glicerol no resíduo produzido foi de pelo menos 98%. Nem cinzas, nem compostos inorgânicos foram detectados na glicerina produzida. As principais impurezas da glicerina são a água, o metanol e os compostos orgânicos não - glicerol (MONG, tais como éster metílico). A alta qualidade do glicerol obtida indica que ele poderá ser utilizado em outros processos, o que caracteriza um parâmetro econômico importante.