ÁREA: IC-Iniciação Científica
TÍTULO: ESTUDO COMPARATIVO ENTRE OS CATALISADORES HETEROGÊNEO DE CU/AL E KOH NA SÍNTESE DO BIODIESEL DE BABAÇU (ORBIGNYA SP)
AUTORES: SANTO, L.S.S. - UFPI, LIMA, J.R.O. - UFPI, CALAND, L.B. - UFPI, MOURA, E.M. - UFPI, MOURA, C.V.R. - UFPI
RESUMO: Define-se biodiesel como um produto da reação de transesterificação de um triglicerídeo com um álcool na presença de um catalisador, podendo este ser homogêneo ou heterogêneo. Neste trabalho realizou-se um estudo comparativo entre o biodiesel produzido utilizando um catalisador homogêneo (KOH) e um catalisador heterogêneo de Cu/Al.
PALAVRAS CHAVES: transesterificação, catalisadores heterogêneos, biodiesel.
INTRODUÇÃO: Define-se biodiesel como uma mistura de ésteres alquílicos derivados de óleos vegetais ou gorduras animais. A forma de obtenção mais utilizada é a transesterificação, onde um triglicerídeo reage com um álcool na presença de um catalisador. Os catalisadores usados podem ser ácidos, enzimáticos ou básicos, sendo que industrialmente os mais utilizados são os catalisadores básicos. Quando se utiliza este tipo de catalisador tem-se uma catálise homogênea (COSTA NETO, et al., 2004).
As vantagens do uso da catálise básica são: a boa velocidade com que a reação ocorre, o alto rendimento da reação e o baixo custo do catalisador. O grande inconveniente deste catalisador é a formação de sabão e de emulsão do biodiesel com a glicerina (SRIVASTAVA, et al., 2000).
Uma alternativa para tais problemas é o uso de catalisadores metálicos heterogêneos. Este tipo de catálise não apresenta o problema da emulsificação nem da formação de sabão, facilitando a separação dos produtos (ABREU et al., 2004).
Este trabalho tem como objetivo fazer um estudo comparativo entre o biodiesel obtido por via alcalina e o obtido com catalisador heterogêneo de Cu e Al.
MATERIAL E MÉTODOS: O catalisador heterogêneo de cobre foi obtido pelo método de coprecipitação, adaptando-se o procedimento descrito na literatura (ALEJO et al., 1997).
O biodiesel obtido por via alcalina foi sintetizado utilizando 100 g de óleo de babaçu (BB), 20 g de metanol e 0,5 g de NaOH. A mistura foi mantida sob agitação durante 30 minutos a temperatura ambiente, o álcool que não foi consumido na reação foi retirado por destilação a vácuo e o biodiesel formado foi separado da glicerina por decantação lavado com água. Este foi denominado de BBOH.
A obtenção do biodiesel com catalisador de Cu/Al foi realizada utilizando 250 g de óleo de babaçu, 250 g de metanol e 25 g do catalisador. A mistura foi mantida sob agitação durante 24 h a temperatura ambiente. O álcool não foi consumido na reação foi retirado por destilação a vácuo e o biodiesel formado foi separado da glicerina por decantação e lavado com água. Este foi denominado de BBCU.
Foram analisados os parâmetros de viscosidade, teor de enxofre, densidade e ponto de fulgor além da análise termogravimétrica dos biodieseis e do óleo.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os rendimentos em massa das reações foram de 97,7 % e 79,3 % para as amostras BBOH e BBCU respectivamente.
As curvas termogravimétricas podem ser vistas na Figura 1.
Pode-se observar na curva do BB, apenas um estágio de perda de massa (93,80%) que ocorreu na faixa de temperatura de 350 ºC a 450 ºC. Já nas curvas dos BBOH e BBCU, observou-se dois estágios de perda. Os primeiros patamares foram de 74,46% (BBOH) e 43,98% (BBCU) e os segundos patamares foram de 6,88% (BBOH) e 30,75% (BBCU). As faixas de temperaturas dessas perdas de massas foram de 200 ºC a 300 ºC e 350 ºC a 450 ºC, respectivamente. Estes dados indicam que houve a formação dos ésteres metílicos do óleo de babaçu (BBOH e BBCU), entretanto ainda há óleo in natura.
Os parâmetros físico-químicos analisados para o BBOH, estão todos dentro dos limites estabelecidos pela Resolução 042 da ANP.
A viscosidade e a densidade do BBCU ficaram acima do estabelecido pela ANP. Já o ponto de fulgor ficou dentro dos limites estabelecidos. Estes fatos mostram que a conversão do óleo não foi total usando este catalisador, entretanto o rendimento da reação com Cu/Al é um bom indicativo de que esta metodologia é um caminho a ser seguido.
CONCLUSÕES: O catalisador Cu/Al é um bom substituto para os catalisadores homogêneos na reação de transesterificação. O rendimento da reação de obtenção de biodiesel de babaçu foi satisfatório, entretanto o parâmetro viscosidade ficou acima do limite estabelecido pela ANP, mas isto não impede deste biodiesel ser usado como mistura no petrodiesel.
AGRADECIMENTOS:CNPq, FINEPE, FAPEPI, LAPETRO, UFPI.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:•ABREU, F. R., LIMA, D. G., HAMÚ, E. H., WOLF, C., SUAREZ, P. A. Z.; Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 209, 29-33, 2004.
•ALEJO, L.;LAGO, R.;PENA, M. A.;FIERRO, J. L. G.; Applied Catalysis A: General, 162, 1-2, 281-297, 1997.
•COSTA NETO, P. R., ROSSI, L. F. S., ZAGONEL, G. F., RAMOS, L. P.; Química Nova, 23, 4, 531-537, 2004.
•SRIVASTAVA, A., PRASAD, R.; Renew. Sust. Energ. Rev., 4, 111-133, 2000.