ÁREA: Química Orgânica
TÍTULO: Avaliação da estabilidade oxidativa do biodiesel de mamona em presença de um derivado fenólico
AUTORES: SILVA, A.S. (UFRN) ; COSTA, M. (UFRN) ; SOUTO,C.R.O. (UFRN) ; FAGUNDES, F.P. (UFRN) ; ARAÚJO, R.G.M (UFRN) ; GARCIA, R.B. (UFRN)
RESUMO: Os processos de degradação oxidativa de ésteres insaturados presentes no biodiesel podem ser acelerados pela exposição ao ar, umidade, metais, luz e calor. Dessa forma, o objetivo desse trabalho consiste em avaliar o uso de um antioxidante fenólico, um líquido extraido da castanha de caju (LCC), no processo de oxidação da molécula do biodiesel de mamona. O biodiesel foi submetido a um período de indução, a 60 ºC, à atmosfera ambiente. Observou-se aumento significativo na densidade e índice de acidez depois de transcorridos 6 dias. Em seguida, essas propriedades foram medidas para B100 e em presença de 2% do LCC, havendo um retardamento no processo de oxidação, provavelmente, devido à captura dos radicais livres formados pelo antioxidante mostrando-se ser bastante eficiente.
PALAVRAS CHAVES: biodiesel de mamona, antioxidante, estabilidade oxidativa
INTRODUÇÃO: O biodiesel é uma mistura de ésteres, metílicos ou etílicos, obtido por alcoólise de óleos e gorduras através de três reações reversíveis e seqüenciais. Seu uso, quando comparado ao dos combustíveis fósseis, apresenta vantagens, tais como, isenção de enxofre e compostos aromáticos, alto número de cetano, maior ponto de fulgor, menor emissão de partículas (HC, CO e CO2), caráter não tóxico e biodegradabilidade, sendo proveniente de fontes renováveis. É mais susceptível à oxidação que o diesel mineral quando armazenado por um longo período, o que causa a degradação e afeta diretamente as propriedades do combustível: viscosidade, índice de acidez, densidade, teor de iodo, etc.
O processo de oxidação é influenciado por fatores como temperatura, ar atmosférico, luz, presença de hidroperóxidos/catalisadores metálicos e antioxidantes. A evolução desse processo pode gerar aldeídos, cetonas e ácidos, responsáveis pela formação de depósitos e gomas nos bicos injetores, acarretando uma menor eficiência no motor. Os antioxidantes surgem como inibidores para minimizar os efeitos provocados pela oxidação. Esse trabalho tem como objetivo avaliar o processo de indução e a ação de um produto natural fenólico, LCC, na estabilidade oxidativa do biodiesel de mamona através da determinação dos parâmetros: índice de acidez e densidade.
MATERIAL E MÉTODOS: O processo de indução foi realizado em um sistema composto por um balão de três bocas de fundo chato, termômetro, condensador de refluxo com válvulas de entrada e saída de ar e um banho de óleo. Amostras, de biodiesel de mamona (B100) e misturas de biodiesel a 2% do LCC, foram estocadas a temperatura de 60 ºC, por um período de indução de 30 dias, sob atmosfera ambiente. Em tempos pré-estabelecidos (ver Figura 1), foram retiradas alíquotas para a determinação da densidade e índice de acidez. Os ensaios de densidade foram realizados em um densímetro, modelo DMA 5000, da ANTON PAAR à temperatura de 20 ºC e o índice de acidez foi determinado segundo a norma descrita por Moretto & Fett (1989).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados mostram que a temperatura é o fator que mais influenciou o processo de oxidação em biocombustíveis. A Figura 1 mostra o perfil do tempo de estocagem em função do índice de acidez (1a) e densidade (1b) para o biodiesel puro e mistura (biodiesel+LCC).
Figura 1 – Avaliação da degradação do B100 (♦) e em mistura com 2% de LCC (■) em função do índice de acidez e densidade.
A Figura 1 evidencia um aumento significativo na densidade e no índice de acidez depois de transcorridos seis (6) dias, para o biodiesel derivado do óleo de mamona. Em contrapartida, foram observados menores incrementos nos parâmetros medidos para o B100 em presença de 2% do LCC (ver Figura 2). Comparativamente, houve um retardamento no processo de oxidação devido, provavelmente, a captura dos radicais livres formados na reação pelo antioxidante, interrompendo a reação em cadeia e estabilizando o biocombustível. Os fatores densidade e índice de acidez estão diretamente correlacionados com a viscosidade do biocombustível e esta, por sua vez, afeta o comportamento de fluxo do combustível.
Figura 2: Estrutura química do principal constituinte do LCC.
CONCLUSÕES: Foram observadas mudanças significativas nas propriedades físicas do biodiesel puro (B100) relacionadas à densidade e ao índice de acidez, após transcorridos 6 dias. O antioxidante (LCC) utilizado mostrou-se bastante eficiente na concentração de 2% para o período de indução descrito, sendo uma alternativa promissora no armazenamento do biodiesel. Em trabalhos futuros serão avaliados outros níveis de mistura.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem ao LAPET, CNPQ, CAPES e PRH30-ANP/MCT pelo apoio financeiro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: DUNN, R. O. Effect of antioxidants on the oxidative stability of methyl soyate (biodiesel). Fuel Processing Technology, v.86, p. 1071-1085, 2005.
DUNN, R. O. Thermal analysis of alternative diesel fuels from vegetable oils. Journal of American Oil Chemical Society, v.76, p.109-115, 1999.
MORETTO, E.; FETT, R. Óleos e Gorduras Vegetais (Processamento e Análises), Editora da UFSC: Florianópolis, p. 142, 1989.
