ÁREA: Química Tecnológica
TÍTULO: TRATAMENTO DA MATÉRIA-PRIMA PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL
AUTORES: MELO, L. A. (FUNDACENTRO) ; ARAUJO, F. A. D. (ITEP) ; ABREU, C. A. M. (UFPE) ; PEREIRA, S. V. (ITEP)
RESUMO: O tratamento do óleo de algodão usado como matéria-prima na produção de biodiesel mostrou eficiência com o uso do carbonato de cálcio como produto básico. O uso do carbonato de cálcio promove o total sequestra dos ácidos gráxos livres, o que resulta em uma matéria prima isenta de acidez devido a presença de ácidos graxos livres, condição que viabilizando o processo de produção do biodiesel pela reação de transesterificação. O objetivo deste trabalho foi propor um processo de tratamento de qualquer matéria-prima tornando o processo de produção mais econômico e menos poluente que proporcione melhor condição da reação de transesterificação do óleo. O processo é fundamentado na grande insolubilidade do sais de cálcio e dos ácidos graxos que são facilmente removidos por filtração.
PALAVRAS CHAVES: tratamento, neutralização, acidez
INTRODUÇÃO: O biodiesel por não emitir poluição gasosa ao nível dos combustíveis fósseis está sendo a solução na substituição do diesel fóssil. Porém, apresenta outro tipo de poluição que é o efluente oriundo da lavagem do biodiesel. A água de lavagem apresenta baixo teor de sabão, o que ainda, é suficiente para poluir como efluente o Meio Ambiente. Todo esse sabão se for recuperado, terá destino certo à indústria de sabão. Procedimento que deverá gerar lucro à indústria do biodiesel aumentando seus lucros.
A pesar dos elevados rendimentos obtidos na esterificação dos glicerídeos em presença de catalisadores básicos, como os hidróxidos alcalinos, as reações devem ser conduzidas somente usando óleos vegetais neutros, ou de baixa acidez, não superior a 0,5%pp e índice de acidez de 1, pois a presença de ácidos graxos livres neutraliza a ação catalítica, (FACCIO, 2004. p. 31).
A matéria-prima usada na produção do biodiesel não pode conter mais do que 0,5% de acidez o que muitas vezes chegam apresentar até 2,0% de acidez, o que dependem da qualidade e do teor de água no óleo. Quantidades que representam grandes perdas em relação ao total da matéria prima e quando transformado essas perdas em produto com valor agregado, passa a significar lucro para a indústria do biodiesel. Também, a matéria-prima passa a ter maior grau de pureza após o tratamento e o biodiesel apresenta menor cor.
No presente trabalho tem-se como objetivo apresentar um processo químico tecnológico inovador para tratar a matéria-prima destinada à produção do biodiesel. Busca-se como objetivos específicos divulgar e detalhar o processo químico de tratamento inovador da matéria-prima indicando controle (químico) de operação com resultados de eliminação dos ácidos graxos livres e diminuição da intensidade de cor.
MATERIAL E MÉTODOS: No processo de tratamento do óleo proposto foi utilizado uma balança analítica, frasco Erlenmeyer de 120mL, proveta de 50mL, bureta de 10mL, 25mL de éter/álcool de 95% (2:1), 2,0g do óleo homogeneizado usado para a produção do biodiesel da Usina Caeté e os reagentes de grau de pureza PA como o hidróxido de sódio (NaOH), indicador fenolftaleína 1% em solução alcoólica, carbonato de cálcio (CaCO3). As operações utilizaram um agitador magnético com aquecimento térmico, termômetro com temperatura máxima de 180°C, balança semi-analítica, béquer de 1000mL, papel de filtro qualitativo rápido e sistema de filtro à vácuo.
O Índice de acidez é um dado importante na avaliação do estado de conservação do óleo. Um processo de decomposição, seja por hidrólise, oxidação ou fermentação, altera a composição dos ácidos graxos livre no óleo que tem influência direta no índice de acidez. A decomposição dos glicerídios é catalisada pelo calor e a luz, e a rancidez caracterizada pela presença dos ácidos graxos livres, expresso pelo índice de acidez em ácido oléico. O método pode ser aplicável aos óleos brutos e refinados de origem vegetal e animal, como também as gorduras animais.
A acidez inicial e final foram determinadas através da titulação de aproximadamente 2,0 g de amostra com solução padronizada de hidróxido de sódio 0,1M (mol/L) e 0,01M (mol/L), respectivamente, conforme método oficial, do INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 1985.
A reação de neutralização mostra que o carbonato de cálcio corresponde a 17,7305% da massa do ácido oléico contido na amostra.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Considerando os resultados analíticos como média de todas amostras analisadas inicialmente, temos a massa de 1,9839g, o volume gasto na titulação foi de 1,54m/L, ácido oléico(%) foi de 0,76 e o índice de acidez igual a 1,51 e os resultados analíticos finais temos a massa de 1,9959g, o volume gasto na titulação foi de 0,07m/L, ácido oléico(%) foi de 0,01 e índice de acidez igual a 0,02.
Os dados constantes foram oriundos de leituras duvidosas devido aos valores muito pequenos, os quais as escala de leitura do instrumento de titulação não apresentava precisão. Porém, é de fácil conclusão que a acidez do óleo foi reduzida.
Os resultados do conjunto das análises permite calcular a eficiência da redução da acidez (ácido oléico % e índice de acidez) o que ficou em números representativos de 98,6842%.
Quanto a cor do óleo, também foi observado uma redução, porém, que não foi quantificada por não ser do interesse da presente pesquisa, o que é um propósito ao interesse para um estudo futuro.
CONCLUSÕES: O processo químico usa o carbonato de cálcio produto abundante e barato como o único reativo químico e mostrou eficiência na redução da acidez em 98,6842% como ácido oléico e índice de acidez do óleo “in natura” usado oriundo da Usina de Biodiesel localizada no municípiode de Caeté/PE. O processo também apresentou uma redução não quantificada da cor do óleo. O trabalho mostra resultados analíticos sob o aspecto macroscópico.
AGRADECIMENTOS: As Instituições Universidade Federal de Pernambuco, ITEP e FUNDACENTRO.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz. v.1.: Métodos Químicos e Físicos para Análise de Alimentos, 3. ed. São Paulo: IMESP, 1985. p. 245-246.
FACCIO, Carina. Estudo da Produção de ésteres etílicos a partir da alcoólise de óleos vegetais. Erechim, RS: URI, 2004. Originalmente apresentada como Dissertação de Mestrado, Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões; Programa de Mestrado em Engenharia de Alimento, 2004.
SOLDI, Rafael Augusto. Síntese e caracterização de catalisadores poliméricos ácidos, a partir da reciclagem química de poliestireno, e avaliação na síntese de biodiesel em fase heterogênea. Curitiba, PR,: UFPR, 2006. Originalmente apresentada como Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Paraná; Setor de Ciência Exatas, 2006.
