ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: ESTUDOS TERMOANALITICOS DE BIOCOMBUSTÍVEIS E BLENDAS DE BIOCOMBUSTÍVEIS DERIVADOS DE MATRIZES ENERGETICAS DO CERRADO
AUTORES: ARAÚJO, WANDALAS CASTRO (IFG-CAMPUS R) ; SILVA, AMAURY DE MACEDO (IFG-CAMPUS R) ; DE OLIVEIRA, JULIANA DANTAS (IFG-CAMPUS R) ; DE OLIVEIRA, JANAINA LACERDA (IFG-CAMPUS R) ; ANDRADE, RÔMULO DAVI ALBUQUERQUE (IFG-CAMPUS R) ; PRADO, A. G. S (UNB)
RESUMO: O programa brasileiro de biocombustíveis prevê a adição de 2% de biocombustíveis em diesel até 2008 e 5% até 2013. Assim, o estudo do calor de combustão das blendas biocombustível/diesel é um gargalo tecnológico que necessita ser solucionado. O biodiesel foi obtido a partir da reação de transesterificação de óleo de soja, com um rendimento de 87% o bio-óleo foi obtido pelo craqueamento térmico do óleo de soja e tiveram a maioria os parâmetros de acordo com as normas da ANP.
PALAVRAS CHAVES: bicombustível, óleo-de-babaçu, transesteificação
INTRODUÇÃO: Os primeiros registros de bicombustíveis datam do ano de 1900 criado por Rudolf Diesel, por motivos econômicos foi deixado de lado pois os derivados de petróleo fóssil possuíam menor custo.
O diesel é constituído de hidrocarbonetos com número médio de carbonos em torno de quatorze. Os óleos vegetais são triesteres da glicerina, ou seja, produtos naturais da condensação da glicerina com ácidos graxos, cujas cadeias laterais de ácidos graxos têm números de carbonos variando entre dez e dezoito, com valor médio de quatorze a dezoito para os tipos de óleos mais abundantes. Além da presença do grupamento funcional do tipo de éster, os óleos vegetais possuem peso molecular cerca de três vezes maior que o diesel.
A transesterificação de um óleo com monoálcoois (álcoolise), especificamente metanol ou etanol, promove a quebra da molécula dos triglicídios, gerando mistura de ésteres metílicos ou etílicos dos ácidos graxos correspondentes, liberando glicerina como subproduto. O peso molecular desses monoésteres é próximo ao do diesel (NATIONAL BIOIESEL BOARD – 1998).
Atualmente busca-se uma melhoria nas condições ambientais em que vivemos, este objetivo e também conseguir atingir as normas do “Protocolo de Kyoto” que limita a quantidade de gases poluentes que cada país pode emitir, o governo brasileiro criou um programa nacional que incentiva a produção de bicombustíveis, o programa brasileiro visa atingir uma porcentagem de 5% (B5) de bicombustível adicionado ao diesel de petróleo, até o ano de 2012. Este trabalho tem por objetivo demonstrar que óleo extraído do babaçu possui características próximas aos do diesel fóssil, e também um rendimento satisfatório para produção e comercialização.
MATERIAL E MÉTODOS: Inicialmente preparou-se uma solução de metóxido a partir de 2,5g de metanol e 0,1g de KOH, a mistura foi agitada até completa solubilização da base. Adicionou-se a solução 10g de óleo de babaçu e submeteu-se a mistura agitação constante por 2 horas a 70 °C em um sistema de refluxo para garantir que o metanol condense retornando ao meio reacional; sob agitação magnética e em banho de óleo a 800C.
A caracterização do biodiesel foi feita em HPLC (Shimadzu CTA-20), equipamento com uma coluna Shim-Pack VP-ODS (C-18 250 mm, 4,6 mm id) e um detector UV- VIS (λ=205 nm).
Para determinar o índice de acidez (IA), foi transferido para um erlenmeyer 1,0 g da amostra, 10,0 g de uma solução 1:1 de tolueno e iso-propanol e 3 gotas de solução etanólica de fenolftaleína 1,0 %, segundo o método AOCS Cd3d63.
A mistura do erlenmeyer foi então titulada, realizando-se uma agitação constante, por uma solução etanólica de hidróxido de potássio 0,1 mol L-1 padronizada até o ponto de viragem do indicador. Efetuou-se este ensaio em triplicata (MITTELBACH, M – 1997).
Um calorímetro de combustão Parr 6272 foi utilizado para determinar o calor de combustão do óleo diesel, do biodiesel, do óleo de babaçu e das blendas diesel;biodiesel e diesel/óleo de babaçu. O calorímetro Parr 6272 é um calorímetro semi-micro, estático com resolução de temperatura de 0.0002 oC, utilizando uma carga de 30 atm de pressão de oxigênio, podendo liberar até 6.680 J por carga (ANDRADE, R. D. A- 2009).
As amostras foram colocadas diretamente na cápsula de aço (1 cm de diâmetro por 0,3 cm de profundidade) e foram queimadas com oxigênio em uma pressão de 3.0 MPa de acordo com a norma ASTM D240(CORTEZ, J. H – 2002). A calibração foi realizada através da combustão de 0,2 g de ácido benzóico.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A determinação da quantidade de biodiesel alcançada na reação foi caracterizada somente por cromatografia de alta eficiência por ser um método rápido e eficaz. Os valores obtidos são mostrados na tabela 1.
Tabela 1. Resultado da transesterificação
Figura 1. Diferença no calor de combustão pela adição de óleo de babaçu no diesel.
Os dados mostram claramente que o calor de combustão diminui linearmente com a adição de biocombustível ao diesel. Estes valores provavelmente refletem em um aumento do consumo do combustível, devido à diminuição dos valores de calor de combustão. No entanto, de acordo com a legislação brasileira, devem ser adicionados 5 % de biocombustível junto ao diesel. A blenda B5 de óleo de babaçu tem um calor de combustão de 99,7 % do calor de combustão do diesel puro e a blenda B5 de tem um calor de combustão de 99,5 % do calor de combustão do diesel puro. Assim, as blendas B5 têm praticamente os mesmos valores de calor de combustão do diesel de petróleo, desta forma, o consumo dos motores não aumentará devido à proximidade nos valores de combustão.
CONCLUSÕES: A produção de biodiesel a partir da transesterificação de óleo de soja teve um rendimento de 87 %. Os valores de calor de combustão foram 41,36 ± 0,17 e 36,71 ± 0,17 MJ/kg para o diesel e biodiesel, respectivamente.Os Valores de calor de combustão das blendas mostraram que o calor de combustão decresce linearmente com a adição dos biocombustíveis.As blendas do tipo B5, as quais foram regulamentadas pelas normas brasileiras praticamente não tem efeito nos valores de calor de combustão e conseqüentemente, pouco deve afetar o consumo dos motores de ciclo diesel, não necessitando de modificações.
AGRADECIMENTOS: CNPq, CAPES-PROCAD, FAPDF.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CORTEZ, J. H. 2002, Não existe Energia Limpa. Jornal Gazeta Mercantil.
MITTElBACH, M. 1997, In: Commercialization of biodiesel: producing a Quality Fuel; Conference Proceedings;Boise, Idaho, USA. 125.
NATIONAL BIODIESEL BOARD. 1998, In: Anais do Congresso Internacional de Biocombustíveis.
ANDRADE, R. D. A. 2009, Calor de Combustão de Blendas do tipo Diesel/Biodiesel e Diesel/Bio-óleo. Universidade de Brasília.
