ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: ESTUDO DA ESTABILIDADE OXIDATIVA DO BIODIESEL DE SOJA ADITIVADO COM EXTRATO ETANÓLICO DA CASCA DE BURITI (Mauritia flexuosa)
AUTORES: BASTOS, R. R. C (IC/UFPA) ; CAVALCANTE, M. S (IC/UFPA) ; LIMA, E. T. L (IC/UFPA) ; CONCEIÇÃO, L. R. V (PPGQ/UFPA) ; ROCHA FILHO, G. N (FQ/UFPA) ; ZAMIAN, J. R (FQ/UFPA)
RESUMO: RESUMO: O objetivo do presente trabalho foi obter extrato etanólico da casca de buriti por rota de extração refluxo, e avaliar seu potencial como aditivo antioxidante para biodiesel. Amostras de B100 de soja foram aditivadas com 100, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000 e 3000 ppm dos extratos etanólicos. O biocombustível aditivado com a concentração de 3000 ppm, apresentou um período de indução de 4,80 h, o que representa um aumento de aproximadamente 110 %, em relação ao B100 soja sem aditivo. Mostra-se que é sim viável a aplicação deste método para aumentar a estabilidade oxidativa do B100 de soja. Podendo assim, minimizar ou até substituir o uso de antioxidantes sintéticos.
PALAVRAS CHAVES: palavras-chave: mauritia flexuosa; extrato etanólico; estabilidade oxidativa.
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: Os maiores componentes de óleos vegetais e gordura animal são os triacilgliceróis. Quimicamente, os TAG são ésteres de ácidos graxos (AG) com glicerol (1,2,3-propanotriol). Os TAG de óleos vegetais e gordura animal contêm, tipicamente, diferentes tipos de AG [1]. O perfil de ácidos graxos dos óleos e gorduras favorece o desenvolvimento da rancidez oxidativa devido à quantidade de ácidos graxos insaturados, principalmente o ácido oléico (C18:1), linoléico (C18:2) e linolênico (C18:3) [2].
Recentemente, questões referentes aos efeitos da oxidação causados pelo contato do biocombustível com o ar ambiente (autoxidação), reduzindo sua qualidade durante o armazenamento, têm recebido grande atenção. Logo, manter a qualidade do biodiesel e suas misturas com combustíveis destilados do petróleo durante o longo período de estocagem é um consenso entre produtores, fornecedores e usuários [3].
Os antioxidantes podem definir-se como substâncias que, numa concentração consideravelmente menor que a do substrato oxidável, retardam o ranço oxidativo, diminuindo a velocidade da reação ou prolongando o seu período de indução [4]. Por várias décadas os pesquisadores têm demonstrado um grande interesse em identificar e isolar antioxidantes naturais, devido à rejeição de aditivos sintéticos [5].
Levando em consideração estudos acerca do potencial de algumas frutas e legumes, quase sempre utilizado a parte da polpa ou das sementes. O buriti, Mauritia flexuosa, foi a matéria-prima escolhida para este estudo. O objetivo do presente trabalho foi obter extrato etanólico da casca de buriti por rota de extração refluxo, e avaliar seu potencial como aditivo antioxidante para biodiesel, de forma apenas quantitativa, ou seja, não se identificou o antioxidante responsável.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAIS E MÉTODOS: O biodiesel de soja (B100S) foi obtido a partir da reação de transesterificação, através de rota metílica com razão molar 6:1 (álcool: óleo) e catálise básica homogênea (hidróxido de potássio). As caracterizações físico-químicas foram realizadas baseadas nos métodos especificados pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP): Índice de Acidez (EN14104); Ponto de Entupimento de Filtro a Frio (ASTM D6371); Ponto de Fulgor (ASTM D93); Massa Específica (ASTM D4052); Estabilidade Oxidativa (EN 14112); Viscosidade Cinemática (ASTM D445).
As cascas de buriti foram secas em estufa a 50-60 ºC durante um período de 30 h para a redução da umidade, e posteriormente trituradas em microprocessador de facas, para o aumento da superfície de contato com o solvente.
Para a extração do antioxidante, utilizou-se massa de 100 g de casca de buriti seca e triturada. Esta foi colocada em um balão de 500 mL, onde adicionou-se o etanol e barra magnética. A extração procedeu-se por 24 h sob refluxo e agitação. O extrato etanólico da casca de buriti sob refluxo (EABU_R) foi filtrado a vácuo e concentrado sob pressão reduzida em evaporador rotativo e posteriormente, realizou-se os testes para avaliar sua eficácia como aditivo antioxidante.
Amostras de B100S foram aditivadas com 100, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000 e 3000 ppm dos extratos etanólicos, obtendo-se assim o biodiesel de soja aditivado de extrato, B100S + EABU_R. Utilizou-se um período de agitação padrão, para a solubilidade do aditivo no biocombustível, de 30 minutos para cada amostra.
As amostras foram submetidas a ensaios de oxidação acelerada em Rancimat (marca Metrohm), a uma temperatura de 110 ºC, sob fluxo constante de ar (10 L/h), conforme a EN14112.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: O rendimento em massa da extração foi de 10,3 %, ou seja, obteve-se uma massa de 10,3 g de EABU_R, valor percentualmente considerado baixo, porém deve-se lembrar que a casca do buriti normalmente em um processo de extração de óleo é descartada. Isso ressalta a importância deste estudo e oferece a esse subproduto uma possibilidade de aplicação.
A Tabela 1 apresenta os resultados das análises físico-químicas para a caracterização do biodiesel metílico de soja. Observa-se que o biodiesel utilizado está de acordo com as especificações estabelecidas pela ANP (RESOLUÇÃO 7/2008).
Os resultados da análise de estabilidade oxidativa (período de indução; PI) do B100 de soja e das amostras aditivadas com EABU_R produzidos estão relatados na Tabela 2, e a Figura 1 ilustra as curvas de condutividade das análises feitas no Rancimat, observa-se que com o aumento da concentração do aditivo no B100, verifica-se uma relação diretamente proporcional em relação a esses dois parâmetros (P.I e Concentração), ou seja, houve um aumento do período de indução por parte das amostras de B100 aditivadas com EABU_R. Em geral, as mesmas características são encontradas na literatura para a ação antioxidante de extratos naturas, ou seja, a tendência é o aumento da atividade antioxidante, conforme o aumento da concentração de extrato [6].
O período de indução do B100 de soja (2,30 h) não atende a especificação da ANP que estabelece o mínimo de 6 horas. Mesmo com a adição do EABU_R no biocombustível, não foi atingido o tempo de estabilidade oxidativa necessário para o atendimento das regulamentações. Apesar deste ocorrido, o B100S + EABU 3000ppm_R, apresentou um período de indução de 4,80 h, o que representa um aumento de aproximadamente 110 % em relação ao B100 soja.
CONCLUSÕES: CONCLUSÃO: Através dos resultados obtidos do período de indução das amostras de biodiesel metílico de soja, aditivadas com extratos etanólicos da casca de buriti observou-se que as mesmas se favoreceram com o aumento da concentração do extrato etanólico em relação a esse parâmetro físico-químico. Os resultados mostram que é sim viável a aplicação deste método para aumentar a estabilidade oxidativa do B100 de soja. Podendo assim, minimizar ou até substituir o uso de antioxidantes sintéticos.
AGRADECIMENTOS: AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem a colaboração e apoio financeiro da CAPES, ELETROBRÁS e Laboratório de Pesquisa e Análise de Combustíveis-LAPAC.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: [1] KNOTHE, G.; GERPEN, J. V.; KRAHL, J.; RAMOS, L. P.; Manual Do Biodiesel, 2006, 1: 1.
[2] ROBEY, W.; SHERMER, W.; Feed Mix. 1994, 2: 22.
[3] STAVINOHA, L. L.; HOWELL, S. Potential Analytical Methods for Stability Testing of Biodiesel and Biodiesel Blends, em Soc. Automot. Eng. Spec. Publ. SP - 1482, Alternative Fuels; 1999, Society of Automotive Engineers: Warrendale, 1999, p.79-83.
[4] BERSET, C.; CUVELIER, M.E.; Sciences des Aliments, 1996, 16: 219.
[5] POKORNÝ, J.; Are natural antioxidants better – and safer – than synthetic antioxidants? Eur J Lipid Sci Technol 2007; 108 (6):629-42.
[6] AZIZAH, A. H.; RUSLAWATI, N. M. N.; TEE, T. S.; Food Chemistry, 1996; 64: 2.
