ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Metodologia alternativa para a Síntese do Biodiesel metílico de Crambe (Crambe abyssinica)
AUTORES: G. Fonseca, M. (INMETRO) ; N. Batista, L. (INMETRO) ; R. Jesus, M. (INMETRO) ; F. Silva, V. (INMETRO) ; C. G. Pissurno, E. (INMETRO) ; R. M. Silva, P. (INMETRO) ; C. Soares, T. (INMETRO) ; S. Cunha, V. (INMETRO) ; J. Daroda, R. (INMETRO) ; C. Lima, J. (INMETRO)
RESUMO: O biodiesel metílico de Crambe foi preparado através de catálise homogênea básica com KOH e metanol após tratamento do óleo que continha alto teor de acidez inicial. Tratamento feito com catalisador heterogêneo ácido derivado do carvão de pirólise derivado do processo de conversão à baixa temperatura. O biodiesel metílico foi obtido em rendimento de 91,3 %. Este foi caracterizado segundo a resolução nº 14 da ANP – Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis
PALAVRAS CHAVES: biodiesel; catalise; oleaginosas
INTRODUÇÃO: Novas tecnologias têm sido desenvolvidas nos últimos anos, na tentativa de se obter novas formas de energia que sejam produzidas de forma limpa, através de uma química verde e que emitam a menor quantidade de poluentes possível. O Brasil, país de dimensões continentais, devido aos variados climas que possui e áreas disponíveis, têm- se tornado ao longo dos últimos anos um grande estudioso e produtor de energias alternativas renováveis.
A presença de diversos climas propicia o cultivo das mais variadas sementes de oleaginosas. Dentre muitas, destaca-se o uso de óleo derivado da semente Crambe Abyssinica. Esta oleaginosa fornece uma boa quantidade de óleo 40% e possui a vantagem de possuir um ciclo de produção rápido, do plantio a colheita da semente tem-se um tempo de três meses, somado a isso o fato de que suas raízes preparam o solo para um próximo plantio, devido a suas raízes realizarem o trabalho de descompactar o solo. Além disso, seu cultivo é de baixo custo 200 reais e a sua produtividade é alta, na faixa de 2000 Kg por hectare.
MATERIAL E MÉTODOS: 2 – Materiais e métodos:
2.1 – Pré-tratamento do óleo de Crambe: O óleo de Crambe foi previamente tratado com catalisador ácido do carvão de pirólise e metanol. O óleo inicialmente apresentava um alto índice de acidez, alto teor de ácidos graxos livres, após esse processo houve uma diminuição do índice de acidez inicial do óleo de Crambe devido a esterificação dos ácidos graxos livres.
2.2 – Síntese do Biodiesel de Crambe: Ao óleo de Crambe previamente tratado com catalisador ácido foi adicionado a uma solução contendo metóxido de potássio, solução de hidróxido de potássio em metanol, tendo metanol como solvente. O meio reacional foi mantido sob agitação constante e a temperatura de 450C por 35 minutos. Ao fim da reação, o meio reacional foi vertido em um funil de separação e deixado em repouso para que houvesse decantação da glicerina na parte inferior do mesmo e obtenção de ésteres metílicos de ácidos graxos na parte superior do funil por 24 horas. A glicerina foi separada e a camada orgânica restante, biodiesel foi lavada com água e solução de ácido clorídrico até neutralização da mesma. O biodiesel foi seco com sulfato de sódio anidro e caracterizado segundo os parâmetros da legislação brasileira, resolução nº 14 regida pela ANP. O biodiesel foi obtido sob a forma de um líquido em rendimento de 91,3%.
2.3 – Caracterização do Biodiesel metílico de Crambe:
O Biodiesel metílico de Crambe foi caracterizado segundo as normas descritas abaixo, segundo a resolução nº 14 da ANP.
Determinação de Ponto de fulgor: ASTM D-93, Determinação de ponto de entupimento: ASTM D-6371,Determinação de ponto de névoa: ASTM D- 2500, Determi-nação de estabilidade oxidativa: EN 14112,Determinação do índice de iodo: EN 14111, Determinação de teor de corrosão ao cobre: ASTM D-130, Determinação de índice de acidez: ASTM D-664 e Determinação de massa específica: ASTM D-4052
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Resultados:
O biodiesel metílico de Crambe foi obtido em rendimento de 91.3%. A sua caracterização encontra-se na tabela a seguir.
Tabela 1: Resultados do biodiesel metílico de Crambe.
Parâmetro Resultados:
Ponto de Fulgor (0C) 191
Estabilidade Oxidativa (h.) 1.03
Ponto de Entupimento (0C) 7.23
Índice de Acidez 2.35
Massa Específica 0.87
Ponto de Névoa (0C) 9.76
Índice de Iodo 94.76
Ponto de Fluidez (0C) -14.1
Corrosão ao Cobre 1
O biodiesel metílico de Crambe foi obtido depois do tratamento do óleo com catalisador ácido que diminuiu o índice de acidez do mesmo, possibilitando que fosse feita a transesterificação do mesmo. O catalizador ácido foi obtido a partir do carvão de pirólise obtido em um processo de conversão a baixa temperatura.
CONCLUSÕES: O biodiesel metílico de Crambe foi obtido em bom rendimento de 91% a partir do tratamento do óleo com catalisador ácido heterogêneo derivado do carvão de pirólise de pinhão manso o que comprova o elevado potencial dessa oleaginosa para a síntese de biodiesel metílico. Outro fator que a qualifica para a produção de biodiesel é a alta produtividade desta cultura por hectare, alta produtividade, o fácil manuseio da mesma, não exige cuidados, gastos em demasiado o que garante a sua viabilidade.
AGRADECIMENTOS: CNPq - Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: [1] - Feng, G.; Zhi-Long, X.; Zhi-Xia, L. “Synthesis of biodiesel from acidified soybean soapstock using lignin-derived carbonaceous catalyst”; Applied Energy 98, 47-52,2012.
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[3] - Romeiro, G.A.; Salgado, E.C.; Silva, R.V.S.; Figueiredo, M.K.-K.; Pinto, P.A.; Damasceno, R.N. “A study of pyrolysis oil from soluble coffee ground using Low Temperature (LTC) process” J. Anal Appl. Pyrolysis 93, 47-52, 2012.
[4] - Tseng, R.-L. “Physical and Chemical Properties and adsorption type of activated carbon prepared from plus kernels by NaOH activation” J. Harz. Mat. 147, 1020 – 1027, 2007.
[5] – Wang,X.; Liang, X. “ Highly efficient procedure for biodiesel synthesis using novel resorcinol- furaldehyde based acid catalyst”; Fuel 97, 891-894, 2012.
