ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Produtos de sementes de oleaginosas – Fonte de energia renovável
AUTORES: G Fonseca, M. (INMETRO) ; N. Batista, L. (INMETRO) ; F. Silva, V. (INMETRO) ; C. G. Pissurno, E. (INMETRO) ; J. Daroda, R. (INMETRO) ; S. Cunha, V. (INMETRO) ; R. M. Silva, P. (INMETRO) ; C. Soares, T. (INMETRO) ; R. Jesus, M. (INMETRO)
RESUMO: Sementes de oleaginosas foram utilizadas para a obtenção de óleo através de um processo de extração por solvente, Soxhlet onde são dois obtidos dois produtos, óleo e torta de extração. A partir do óleo se obteve biodiesel metílico através de catálise básica. A torta de extração foi utilizada em um processo de conversão a baixa temperatura, onde são obtidos quatro produtos, óleo, carvão, água de pirólise e gás. Todos os produtos foram caracterizados segundo a resolução nº 14 da ANP.
PALAVRAS CHAVES: Biodiesel; Energia; pirólise
INTRODUÇÃO: Diversos grupos de pesquisa ao redor do mundo têm desenvolvido pesquisas na tentativa de desenvolver novas fontes de energias renováveis. Essas pesquisas foram impulsionadas devido à falta de produtos derivados de combustíveis fósseis e ao alto custo relacionado a esses. O Brasil sendo um país de tamanho continental é um grande consumidor de diesel, sendo este responsável por 19% da matriz energética brasileira , principalmente em relação à área de transportes, urbano, rodovias e rios (83%) e o restante utilizado em agricultura e eletricidade .
O uso de biomassas têm se transformado em um atraente mercado para se obter fontes de energia renováveis alternativas . Biodiesel tem se destacado em meio às demais fontes de energia, devido ser menos poluente, sendo amplamente utilizado mundialmente.
Biodiesel segundo a agência reguladora Brasileira, ANP – Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis é constituído por alquil ésteres de ácidos graxos de cadeia longa, derivados de óleos vegetais e óleos e gorduras animais. O biodiesel é obtido principalmente por reações químicas, denominadas transesterificação, exemplificada na Figura 1. Esta reação consiste na reação de óleos com alcoóis de cadeias curtas, auxiliados pela presença de um catalisador . A reação de transesterificação é realizada entre ésteres (RCOOR ') e um álcool (R''COH) originando um novo éster (R''COOR') e um álcool (RCOH).
Na síntese de biodiesel o processo de transesterificação é realizado através da reação de triacilgliceróis encontrados nos óleos e etanol e metanol, sendo necessário o uso de catalisador para favorecer este tipo de reação. Além do uso de diferentes matérias primas para a obtenção de biodiesel, existem diversas técnicas para a obtenção do mesmo, destacando-se catálise homogênea, catálise heterogênea , uso de enzimas , entre outras.
MATERIAL E MÉTODOS: 2 – Objetivos e metodologia:
O objetivo desse trabalho é a obtenção da maior quantidade possível de produtos através do uso de sementes de oleaginosas. Foram utilizadas duas metodologias distintas: Síntese de biodiesel e processo de Conversão a Baixa temperatura.
• 2.1 – Metodologia de obtenção de biodiesel:
A primeira etapa desse processo consiste na secagem das sementes, seguida pela extração dos óleos de oleaginosas através de prensa a frio ou através de extração por solvente, Soxhlet. Ao final do processo de extração são obtidos, um produto líquido, óleo e uma parte sólida, denominada torta de extração. O óleo obtido é transformado em biodiesel através da reação do mesmo com alcoóis de cadeia curta, utilizando um catalisador básico, por exemplo. Ao término da reação são obtidos dois produtos: Biodiesel e glicerina.
• 2.2 - Metodologia do processo de Conversão a Baixa temperatura (LTC).
A torta da extração é seca e acondicionada no reator do sistema LTC. Este é aquecido a 3800C por uma hora. O processo é realizado a atmosfera inerte. Ao término da pirólise são obtidos quatro produtos: Óleo e carvão de pirólise, água residual e gás.
Figura 2: Esquema sintético do processo Uso Total de sementes.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O biodiesel metílico de pinhão manso foi obtido em rendimento de 72%. A caracterização segundo as normas da ANP encontram-se na tabela 1 a seguir.
Tabela 1: Resultados da caracterização do biodiesel de pinhão manso.
Parâmetro Resultado obtido
Índice de Acidez (mg KOH/g) 0,43
Teor de água (%) 0,18
Índice de Iodo (g I2/100g) 105,11
Estabilidade oxidativa (h.) 5,12
Massa específica (g/cm3) 0,87
Ponto de entupimento (0C) 0,13
Ponto de névoa (0C) 1,16
O processo de conversão a baixa temperatura forneceu os quatro produtos de pirólise (óleo de pirólise, carvão, gás e água residual) conforme descrito na figura abaixo.
Figura 3: Produtos de pinhão manso por LTC.
O óleo de pirólise obtido a partir do processo de conversão a baixa temperatura foram caracterizados segundo descreve a tabela 2, abaixo.
Tabela 2: Óleo de pirólise do pinhão manso.
Parâmetro Resultado obtido
Ponto de fulgor (0C) 45,3
Índice de Iodo (g I2/100g) 113,83
Estabilidade oxidativa (h.) 0
Massa específica (g/cm3) 0,98
Esquema sintetico do processo Uso total de sementes
Esta figura representa a metodologia de uso total de sementes. Produção de biodiesel e de óleo de pirolise, carvão e água por conversão a baixa temperatura.
Produtos de pinhão manso por LTC
Produtos obtidos por conversão a baixa temperatura da torta do pinhão manso
CONCLUSÕES: Os produtos obtidos por ambas as metodologias são utilizados como potenciais fontes de energia renovável. O biodiesel é misturado ao diesel, utilizado em motores com a finalidade de se diminuir o grau de poluição derivado da emissão da queima dos combustíveis no motor . O óleo de pirólise é misturado ao diesel na tentativa de melhorar a qualidade do biodiesel, o carvão de pirólise e o gás podem vir a ser utilizados como fonte de energia de caldeiras, alimentando o processo de secagem de sementes e também alimentando o sistema de aquecimento do processo LTC. A água de pirólise pode vir a ser utilizada no sistema de irrigação do solo, das culturas, plantação de sementes de oleaginosas, por esta ser rica em compostos nitrogenados.
AGRADECIMENTOS: CNPq - Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento
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