ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E TÉRMICA DO BIODIESEL ETÍLICO DE BACURI (Platonia insignis, Mart.).
AUTORES: CONCEIÇÃO. L. R. V (PG/UFPA) ; NASCIMENTO NETO, J. C (PG/UFPA) ; FERNANDES E SOUSA, M. M (IC/UFPA) ; ALMEIDA, R. C. S (IC/UFPA) ; COSTA, C. E. F (ICEN/UFPA) ; ZAMIAN, J. R (ICEN/UFPA) ; ROCHA FILHO, G. N (ICEN/UFPA)
RESUMO: RESUMO: Atualmente muitos estudos estão sendo realizados com a intenção de investigar fontes alternativas de triglicerídeos destinados para a produção de biodiesel. Neste contexto o óleo de bacuri tem sido estudado e o biodiesel etílico de bacuri revela características dentro dos parâmetros estipulados pela ANP. A análise térmica mostrou-se uma ferramenta rápida para a determinação da estabilidade térmica do biodiesel, que teve patamar de estabilidade de 149 °C. O rendimento da reação foi de 89 % e a pureza, teor de éster, foi de 93 %, ambos satisfatórios para o processo.
PALAVRAS CHAVES: biodiesel, óleo de bacuri, estabilidade térmica.
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: Com o possível esgotamento da principal fonte de energia do mundo, o petróleo, e com seu caráter de impossibilidade de renovação, há uma motivação para o desenvolvimento de tecnologias que permitam utilizar fontes de energia renováveis e ecologicamente corretas [1].
Uma alternativa para este problema é a substituição parcial ou total do diesel pelo biodiesel, que é definido como um mono-alquil éster de ácidos graxos derivados de fontes renováveis, como óleos vegetais e gorduras animais, obtido através de uma reação de transesterificação.
O processo de transesterificação consiste na reação de um triglicerídeo com um álcool, obtendo um éster e um co-produto (glicerol), sendo uma seqüência de três reações reversíveis e consecutivas, em que os monoglicerídeos e os diglicerídeos são os intermediários.
O óleo utilizado para obtenção do biodiesel foi o de bacuri, extraído dos frutos do bacurizeiro (Platonia insignis Mart.), o qual possui várias aplicações, já que trata-se de uma espécie frutífera e madeireira. O biodiesel de bacuri foi obtido via rota etílica tendo como catalisador o ácido metano sulfônico. A razão molar álcool/óleo foi de 9:1, e a concentração do catalisador foi de 2% em relação a massa do óleo.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento do biodiesel de óleo de bacuri no que se refere aos parâmetros físico-químicos e térmicos.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAIS E MÉTODOS: Algumas propriedades do óleo de bacuri foram determinadas como, o índice de acidez (AOCS Cd 3d-63) e a umidade (AOCS Ca 2b-38), com o intuito de conhecer as condições da matéria-prima.
Em um balão de fundo redondo, adicionou-se 100 g de óleo de bacuri, previamente aquecido, já que o mesmo a temperatura ambiente é pastoso devido possuir um alto percentual de ácidos graxos saturados em sua composição, e em seguida a mistura álcool/catalisador. A reação foi processada sob refluxo e agitação intensa por um período de tempo de 8 H. Após o término da reação, a mistura foi transferida para um funil de decantação, com o intuito de separar a fase leve (éster) da fase mais densa (glicerol). Após a separação de fases o glicerol foi retirado. O biodiesel foi submetido a lavagens com porções de 50 mL de água e solução 5 % de bicarbonato de potássio, seguindo de uma secagem com sulfato de sódio anidro. Após a lavagem o rendimento do processo foi calculado e a realizou-se a caracterização do biodiesel quanto a combustível.
Os parâmetros físico-químicos analisados foram: índices de acidez, águas e sedimentos, massa específica a 20 °C, viscosidade cinemática e micro resíduo de carbono e teor de éster.
A técnica de Termogravimetria (TG) foi utilizada para estudar a estabilidade e decomposição térmica do óleo e do biodiesel em função da perda de massa quando submetido a uma variação de temperatura. As curvas termogravimétricas foram obtidas em Analisador Térmico DTG 60H da Shimadzu, com razão de aquecimento de 10ºC.min-1, em um intervalo de 25 – 600 °C, em atmosfera dinâmica de nitrogênio com vazão de 50 mL.min-1 e com massa variando aproximadamente de 10 a 20 mg.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: Através do índice de acidez do óleo, que foi de mg KOH/g, optou-se por utilizar a catálise ácida, já que para o emprego de um catalisador básico a matéria-prima deve conter um índice de acidez menor que 3,0 mg KOH/g [2]. A umidade determinada foi de 0,5 %, valores acima deste pode interferir em um bom rendimento reacional na obtenção de biodiesel.
As condições reacionais empregadas foram satisfatórias, pois o rendimento do processo foi de 89 %.
A Tabela 1 compara o resultado da caracterização do biodiesel etílico de bacuri com os limites estipulados pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis - ANP. O teor de éster foi de 93 %, um valor considerado bom para o processo. Os valores de índice de acidez, que foi de 0,39 mg KOH/g, viscosidade cinemática, que foi de 4,0 mm2/s, massa específica a 20 °C, que foi de 0,863 g/ml, micro resíduo de carbono, que foi de 0,043 % e águas e sedimentos, que foi de 0 %, encontram-se dentro dos limites estabelecidos pela resolução N° 7 da ANP, o que revela a qualidade do biodiesel.
A Figura 1 ilustra a curva de TG do biodiesel etílico de bacuri mostra um patamar de estabilidade térmica até 149 ºC com três estágios de decomposição térmica. O primeiro ocorre no intervalo de 149 a 288 ºC com uma perda de massa aproximadamente de 93 %, referente à decomposição e/ou volatilização dos ésteres etílicos. O segundo mais suave ocorre de 288 a 384 °C com uma perda de massa aproximadamente de 5 % atribuída à decomposição de resíduos de mono, di e triglicerídeos. E o último, referente à carbonização da amostra, ocorre de 384 a 583 °C com uma perda de massa aproximadamente de 1,5 %. A perda total foi de aproximadamente 99,5 %.
CONCLUSÕES: CONCLUSÃO: A rota proposta para a síntese do biodiesel etílico de bacuri mostrou-se satisfatória, através dos resultados obtidos na caracterização e no teor de éster, que revela uma boa conversão. Pela caracterização térmica do biodiesel etílico de bacuri, observa-se uma alta temperatura de estabilidade térmica, fato este que implica em uma temperatura máxima de manipulação e armazenagem do mesmo.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERÊNCIA:
[1] CONCEIÇÃO, M. M.; Candeia, R. A.; Dantas, H. J.; Soledade, L.E.B.; Fernandes Jr., V. J.; Souza, A. G.; Rheological Behavior of Castor Oil Biodiesel. Energy & Fuels v. 19, p. 2185-2188, 2005.
[2] OLIVEIRA LIMA, J. R et AL., Biodiesel of tucum oil, synthesized by methanolic and ethanolic routes, Fuel (2007).
