ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: ESTUDO DOS MÉTODOS DE EXTRAÇÃO NAS PROPRIEDADES FLUIDODINÂMICAS DO BIODIESEL DERIVADO DESSES ÓLEOS
AUTORES: EVANGELISTA, J. P. C. (UERN) ; SOUZA, L. D. (UERN) ; ARAÚJO, A. M. M. (UERN) ; MATIAS, L. G. O. (UERN)
RESUMO: A grande necessidade de diminuir os impactos ambientais causados pelo uso intensivo de combustíveis fósseis levou à exploração dos óleos vegetais para a produção de combustíveis alternativos. Considerada como oleaginosa ideal para este fim no semi-árido devido a suas características de adaptação as condições edafoclimáticas da região a mamona (Ricinus communis L.) apresenta um óleo denso e viscoso. Esse trabalho analisou a influência dos diferentes métodos de extração do óleo de mamona (a frio via prensagem e a quente via extração por solventes) nas propriedades físico-químicas relacionadas com a lubricidade do Biodiesel produzido com este óleo, ou seja, viscosidade cinemática, densidade e tensão superficial. Também verificou se estes parâmetros estão de acordo com os limites padronizados.
PALAVRAS CHAVES: biodiesel, óleo de mamona, lubricidade.
INTRODUÇÃO: A crescente preocupação em relação ao meio ambiente e a rápida diminuição das reservas de combustíveis fósseis no mundo, além do aumento no preço do petróleo, levaram à exploração de óleos vegetais na produção de combustíveis alternativos.
A produção de combustíveis a partir de fontes renováveis constitui uma estratégia, que vem despertando muito otimismo, por suas possibilidades de amenizar a crise de abastecimento de combustíveis, e diminuir problemas ambientais relacionados à redução de emissões de CO2 na atmosfera e por não expelir enxofre, principal componente da chuva ácida.
A mamona (Ricinus communis L.) é produtora de um dos óleos mais densos e viscosos, apresentando a vantagem de ser o único glicerídeo feito pela natureza solúvel em álcool. Essas características sinalizam uma aptidão da mesma para produção de biocombustível, como o biodiesel, já que essas propriedades levariam a produção de um combustível com maior lubricidade, fator importante nos motores do ciclo diesel.
Para a produção de biodiesel de qualidade é importante que sejam conhecidas as propriedades físico-químicas do óleo (mistura de ácidos graxos) a ser utilizado na produção. Essas propriedades podem ser dependentes de método de extração do óleo, como demostrado anteriormente (SOUZA, 2008) estes métodos levam a óleos de diferentes composições e com percentuais distintos de cada ácido graxo no óleo.
Neste trabalho, analisou-se a influência dos diferentes métodos de extração (a frio via prensagem e a quente via extração por solventes) nas propriedades físico-químicas de viscosidade cinemática, densidade e tensão superficial do Biodiesel de óleos de mamona cultivada em Martins-RN numa altitude de 703m, sendo uma cidade zoneada para o plantio da mamona.
MATERIAL E MÉTODOS: Inicialmente foi coletada semente de mamona de Matins-RN (área zoneada, ou seja, apta para o plantio de mamona). Antes das extrações as sementes passaram por tratamento apropriado, ou seja, limpeza de impurezas, lavagem e secagem durante 24 hs em estufa a 60 °C. A extração foi feita no laboratório usando o método da extração a frio (prensado), pesando-se 1 kg de semente de mamona com casca e fazendo-se a extração em um filtroprensa adaptado no laboratório em uma prensa mecânica de 15 toneladas. A extração a quente foi feita com hexano, usando um aparelho do tipo soxhlet durante 6 hs, em refluxo e com recuperação do solvente em rotavapor para obtenção do óleo puro. Neste caso as sementes foram trituradas em um liquidificador comum e o material moído colocado em saches feito com papel de filtro tipo Mellita que foram colocados no extrator soxhlet.
As medidas de tensão superficial e densidade foram realizadas em um tensiômetro do tipo TD1 LAUDA seguindo as recomendações do fabricante. As medidas de viscosidade foram feitas em um viscosímetro Sayboult na temperatura de 40 ºC, conforme a norma ASTM D 445. Repetiu-se a medida do tempo de escoamento de 100 mL da amostra três vezes no furo universal. Com os valores encontrados aplicou-se a fórmula apropriada (equação 1) para obterem-se os resultados da viscosidade cinemática.
Vcc=0,2158x(SSU) (1)
Vcc = viscosidade cinemática (mm2 s-1)
SSU = tempo de escoamento do Biodiesel no furo universal do viscosímetro (s)
O hexano usado foi da marca Sinth padrão PA e as medidas foram feitos em triplicatas considerando-se a média aritmética como resultado.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados indicam que a viscosidade do Biodiesel derivado do óleo de mamona proveniente da cidade de Martins é bastante superior ao valor recomendado nas normas (de 3,5 a 5 Cst, pela norma européia). Essa alta viscosidade se por um lado é bom para o motor por aumentar a lubricidade do combustível, por outro, pode vir a causar problemas no funcionamento do motor como dificultar a injeção do mesmo. Deve-se destacar que esses biodieseis não poderão ser exportados para a Europa, pois apresentam viscosidade acima do limite permitido na norma européia. Em função dos possíveis problemas que eles podem causar, recomenda-se também a sua normalização na legislação brasileira.
Quanto à tensão superficial (vide gráfico 2), nas duas extrações, os valores foram próximos (considerando os erros experimentais), não mostrando uma relação desta propriedade com os métodos de extração.
Os resultados de densidade mostrados no gráfico 2 estão acima da norma européia que indica entre 860 a 900 g dcm-3 nos dois métodos de extração.
Assim os resultados indicam que o processo de extração do óleo a quente produz biodieseis que se afastam mais dos valores permitidos na legislação européia para as propriedades viscosidade e densidade e não afetam consideravelmente na propriedade tensão superficial.
Os altos valores de viscosidade e densidade obtidos indicam que os Biodieseis obtidos, independentemente do processo de extração usado, apresentarão alta lubricidade e terão um processo de queima semelhante em função de apresentarem tensões superficiais próximos.
CONCLUSÕES: O biodiesel utilizando o óleo de uma área zoneada (Martins) não obedece aos padrões de viscosidade e densidade exigida na legislação européia com nenhum dos métodos de extração testados. Com respeito ao método de extração conclui-se que a extração a quente resulta em combustível com viscosidades e densidades maiores que os obtidos por extração a frio. Os valores de tensão superficial se mostraram próximos, não havendo influência dos métodos de extração nesta propriedade. Em função dos altos valores de tensão superficial é importante que futuras normas especifiquem normas para esta propriedade.
AGRADECIMENTOS: CNPq, FAPERN, PIBIC-UERN.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BELTRÃO, N. E. M. A cadeia da mamona no Brasil, com ênfase para o segmento P&D: estado da arte, demandas de pesquisa e ações necessárias para o desenvolvimento e ações de fomento. ln: Congresso Brasileiro de Plantas Oleiginosas, Óleos, Gorduras e Biodiesel, Minas Gerais, 2006.
CHIERICE, G.O.; CLARO NETO, S. Aplicação industrial do óleo. In: AZEVEDO, D.M.P. de; LIMA, E.F. (Org.) O Agronegócio da mamona no Brasil. Brasília: Embrapa. Comunicação para transferência de tecnologias, (org.), p. 89- 120, 2001.
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