ÁREA: Química Orgânica
TÍTULO: Determinação da estabilidade oxidativa para os ésteres metílicos obtidos a partir do óleo de canola.
AUTORES: Pereira, N.R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA) ; Ruggiero, R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA) ; Rodrigues, H.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA) ; Arruda, E.B. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA)
RESUMO: A crescente demanda energética no mundo tem preocupado a população global e mobilizado pesquisadores da área no sentido de evitar uma possível grande escassez dos combustíveis derivados do petróleo, já que são combustíveis oriundos de reservas esgotáveis. O biodiesel já é uma realidade em aplicação como substituinte do diesel mineral. Apesar de o biodiesel ser o substituto adequado do petrodiesel, inclusive superando-o nas questões ambientais este bicombustível apresenta características que o torna vulnerável a degradação oxidativa, principalmente por ser derivado de triésteres. Este trabalho tem como objetivo avaliar a estabilidade oxidativa (através do método Rancimat) do biodiesel do óleo de canola, por ser uma das principais matérias primas destinadas à produção de biodiesel no mundo.
PALAVRAS CHAVES: Biodiesel ; Canola; Estabilidade oxidativa
INTRODUÇÃO: Grande parte dos veículos responsáveis pelo transporte terrestre é movida por motores de ignição por compressão interna (motor diesel). O fato de o diesel ser derivado de fontes esgotáveis tem levado a comunidade científica a buscar alternativas para substituir esse combustível. O biodiesel se destaca, principalmente por ser derivado de fontes naturais e emitir gases bem menos poluentes do que o seu antecessor (JAIN; SHARMA, 2010). Mais de 350 oleaginosas identificadas são adequadas para produção de biodiesel, sendo que a canola e a soja representam a maioria (BASHA; GOPAL; JEBARAJ, 2009) a título de exemplo cerca de 45% da do biodiesel produzido na Alemanha advêm do óleo de canola. Dentre as poucas desvantagens do biodiesel uma se refere à sua baixa estabilidade oxidativa em relação ao diesel mineral, o que leva os seus produtores adicionarem aditivos antioxidantes ao biodiesel obtido. A redução da estabilidade oxidativa do biodiesel se dá, principalmente por fatores bioquímicos e químicos, sendo que os fatores químicos (auto-oxidação e foto-oxidação) se dão com a reação do oxigênio (KIVEVELE et al., 2011). Já a degradação bioquímica se dá principalmente pela ação de microorganismos presentes no meio (KARAVALAKIS; STOURNAS; KARONIS, 2010). O objetivo deste trabalho foi obter biodiesel a partir do óleo de canola, determinar algumas características físico-químicas e avaliar a sua estabilidade oxidativa.
MATERIAL E MÉTODOS: O biodiesel destinado às analises propostas por este trabalho foi produzido por reação de transesterificação homogênea utilizando catalisador alcalino a uma razão molar metanol/óleo de 6:1 e um por cento de KOH sob temperatura de 35 ºC, durante um tempo de 40 minutos. A fase biodiesel foi separada da glicerina e submetida ao refino (neutralização, lavagem), a secagem se deu através de filtração a vácuo utilizando sílica como material secante. O índice de acidez e o índice de iodo foram determinados por titulações de neutralização e wijes respectivamente e para determinar a densidade utilizou-se picnômetro especifico. A avaliação da estabilidade oxidativa do biodiesel de canola foi realizada pelo método Cd 12b-92. As amostras foram analisadas sem nenhuma adição de antioxidantes. Realizaram-se as análises no equipamento Rancimat, modelo 873, em temperatura de 110 °C e taxa de insuflação de ar de 10 L/h. Foram pesados 4 g amostra no tubo do Rancimat. A oxidação foi realizada pela passagem de ar através da amostra analisada sob temperatura constante. Coletaram-se os produtos voláteis dispersos no ar em água deionizada. A determinação dos produtos voláteis se deu pela mudança da condutividade elétrica da água. Os compostos gerados se apresentaram por uma curva em que o período de indução pode ser calculado usando a intersecção da tangente de inclinação e a tangente nivelada à curva. O esquema básico de funcionamento do Rancimat consiste na passagem de fluxo de ar através da amostra mantida sob aquecimento constante. O equipamento possui um software que plota o gráfico através dos dados obtidos durante a oxidação acelerada pelas reações induzidas pelo Rancimat.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As características físico-químicas do biodiesel de canola obtido através da reação de transesterificação realizada para gerar este trabalho ilustrados na tabela 1 proporcionaram valores que atendem satisfatoriamente às exigências da ANP. Os intervalos dos valores encontrados para o índice de iodo (mg I/100g de amostra), o índice de acidez (mg KOH/g amostra) e a densidade (mg.cm-3) foram respectivamente de 91,70 – 112,5; 0,801 – 0,893 e 0,465 – 0,512. Estes intervalos se encontram entre os limites máximos e mínimos estabelecidos pelas entidades internacionais que embasam as especificações sobre as demais normas para o biodiesel em todo o planeta, que são as normas: americana ASTM 6751 e européia prEN 14214. O valor da estabilidade oxidativa para o biodiesel de canola sem aditivo determinado através de ensaio mencionado no item materiais e métodos deste trabalho, cujo gráfico está demonstrado na figura 1, apresentou-se bastante animador quando comparado à literatura (BASHA; GOPAL; JEBARAJ, 2009). Mesmo com o valor abaixo do limite mínimo exigido pela Resolução ANP Nº. 042/2004 de 6 horas, o que sugere a necessidade de aditivos para o biodiesel metílico de canola, a exemplo do que acontece com todo biodiesel a ser colocado no mercado o tempo de resistência à oxidação encontrado (2,17 hs) pode, perfeitamente ser elevado no sentido de atingir o limite exigido pelas normas vigentes através do incremento de aditivos antioxidantes.
Figura 1
Tempo de indução no rancimat para o biodiesel metílico de canola
Tabela 1
Valores para as características físico químicas
CONCLUSÕES: Os resultados encontrados para o índice de acidez, o índice de iodo e para a densidade apresentaram valores que satisfazem as especificações determinadas pelas normas vigentes no Brasil (ANP, ASTM e prEN). O tempo de indução (2,17 hs) encontrado através da análise realizada pelo Rancimat, a priori pode ser avaliado como baixo se considerarmos o tempo mínimo de 6 horas estabelecido pela norma determinada pela ANP, porém a estabilidade oxidativa - a exemplo do que acontece com os principais produtores mundiais de biodiesel - pode ser aumentada com o incremento de aditivos antioxidantes.
AGRADECIMENTOS: Agradecimentos à Universidade Federal de Uberlândia e a CAPES pelo fomento das pesquisas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BASHA, S. A.; GOPAL, K. R.; JEBARAJ, S. A review on biodiesel production, combustion, emissions and performance. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 13, n. 6–7, p. 1628-1634, 2009. ISSN 1364-0321. Disponível em: < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032108001743 >. Acesso em: 2009/9//.
JAIN, S.; SHARMA, M. P. Review of different test methods for the evaluation of stability of biodiesel. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 14, n. 7, p. 1937-1947, 2010. ISSN 1364-0321. Disponível em: < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S136403211000122X >.
KARAVALAKIS, G.; STOURNAS, S.; KARONIS, D. Evaluation of the oxidation stability of diesel/biodiesel blends. Fuel, v. 89, n. 9, p. 2483-2489, 2010. ISSN 0016-2361. Disponível em: < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001623611000147X >.
KIVEVELE, T. T. et al. Impact of antioxidant additives on the oxidation stability of biodiesel produced from Croton Megalocarpus oil. Fuel Processing Technology, v. 92, n. 6, p. 1244-1248, 2011. ISSN 0378-3820. Disponível em: < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378382011000579 >.
