ÁREA: Química Tecnológica
TÍTULO:  PRODUÇÃO DE BIODIESEL A PARTIR DO ÓLEO DE CANOLA REFINADO UTILIZANDO UM CATALISADOR HETEROGÊNEO BÁSICO DE ÓXIDOS MISTOS
AUTORES:  Correia, L.M. (DEQ/UFC)  ; Campelo, N.S. (DEQ/UFC)  ; Vieira, R.S. (DEQ/UFC)
RESUMO:  A atividade catalítica da dolomita foi estudada usando-a como catalisador 
heterogêneo para a produção de biodiesel. Este catalisador tem algumas 
vantagens, tais como seu baixo custo, estrutura porosa, abundância e não é 
tóxica. As reações de transesterificações foram realizadas usando diferentes 
concentrações de catalisador (1, 2 e 3 % massa/massa) em diversas razões molares 
do óleo de canola refinado e álcool metílico (1:6, 1:9 e 1:12), mantendo-se fixo 
a  temperatura (60 °C), o tempo reacional (4 horas)  e a velocidade de agitação 
(1000 rpm). Os parâmetros foram otimizados com a utilização de um planejamento 
experimental 32 com ponto central em triplicata. O melhor resultado obtido para 
conversão dos ésteres metílicos foi de 98,81%, quando se usa as variáveis de XRM 
(1:6) e XCAT (1%).
PALAVRAS CHAVES:  dolomita; catalisador heterogêneo; ésteres metílicos
INTRODUÇÃO:  Atualmente nosso planeta está sofrendo diversas mudanças ambientas e assim, o 
cuidado com o meio ambiente cresce a cada dia. O avanço tecnológico na área de 
produtos biodegradáveis está surgindo com o intuito de desenvolver práticas para 
minimizar essas mudanças. Como fonte energética renovável, atualmente, vem sendo 
estudado, o Biodiesel, que é biodegradável, não tóxico e tem uma reduzida 
emissão de gases nocivos em relação ao diesel (ALBUQUERQUE et al., 2008) mesmo 
com rendimento e propriedades similares (XIE et al., 2006). 
O biodiesel é um combustível composto de ésteres monoalquila de cadeia longa de 
ácidos graxos derivado de óleos vegetais ou gorduras animais (ALBUQUERQUE et 
al., 2008). 
A catálise heterogênea  apresenta a vantagem da recuperação do catalisador ser 
mais simples e da eliminação da formação de sabão. Muitos catalisadores têm 
mostrado alta eficiência e atividade na reação de transesterificação e 
esterificação de ácidos graxos, porém sempre sob alta temperatura e pressão, 
além de tempos reacionais mais longos (DARALOUB et al., 2009). Alguns destes 
catalisadores, como a argila nanoporosa dolomita CaMg(CO3)2, o óxido de cálcio 
impregnado no SBA-15 (ALBUQUERQUE et al., 2008) e no Lítio (Li/CaO), óxido de 
zinco impregnado no KF (XIE et al., 2006), entre outros, vem sendo estudados 
WEST et al., 2008).
A dolomita é um carbonato duplo de cálcio e magnésio, que se decompõe durante o 
aquecimento, para dar origem aos óxidos de cálcio e magnésio (LLEGAN, 2011). A 
reação geral de decomposição pode ser escrita:
CaMg(CO3)2 ↔ CaO + MgO + 2CO2
A reação de transesterificação com óleo de canola refinado e álcool metílico foi 
estudada empregando a dolomita modificada termicamente como catalisador 
heterogêneo para produção dos ésteres metílicos.
MATERIAL E MÉTODOS:  Reagentes e Materiais
Os reagentes usados foram: álcool metílico com um grau de pureza > 99,8% 
(VETEC), óleo de canola refinado comercial da marca (LIZA) obtido no mercado 
local, a dolomita em forma de pó foi obtida de uma empresa local (ITAMIL-LTDA), 
heptadecanoato de metila com grau de pureza de 99,5 % (FUKA) e os gases He, N2 e 
Ar de grau analítico fornecidos pela empresa WHITE MARTINS.
Ensaio Cinético 
Os ensaios cinéticos foram realizados para avaliar o tempo de equilíbrio da 
reação de transesterificação tendo em vista manter o parâmetro de tempo como uma 
variável fixa. A reação de transesterificação foi realizada em um reator 
batelada composto de um balão de fundo chato com duas entradas equipado com 
condensador e agitador magnético . Inicialmente, no balão de reação foram 
introduzidos 60 mL do óleo de canola refinado e o álcool metílico e, 
posteriormente, foi adicionado o catalisador dolomita, 3% p/p em relação à massa 
de óleo pesada. Utilizou-se uma razão molar de 1:6 (óleo: álcool metílico), 
temperatura de 60 oC e agitação de 1000 rpm. Após o término da reação de 7 
horas, o catalisador foi separado por centrifugação a 2250 rpm por 30 minutos e 
a mistura reacional foi colocada em um funil de decantação durante 24 horas para 
a separação das fases (ésteres metílicos e glicerina). Em seguida, o álcool 
metilico em excesso foi removido da fase éster por um equipamento de rotavapor.
Planejamento Experimental
Os parâmetros das reações do óleo de canola com álcool metílico foram otimizados 
com a utilização de um planejamento [3*(K-P) and Box-Behnken designs], com duas 
variáveis codificadas: razão molar (XRM) e concentração de catalisador (XCAT). A 
resposta escolhida foi à conversão de ácidos graxos do óleo de canola refinado 
em ésteres metílicos (Y0). 
RESULTADOS E DISCUSSÃO:  O estudo de cinética foi realizado a fim de prever o tempo de equilíbrio 
reacional. Observa-se na Figura 1, a conversão em função do tempo reacional, 
atingiu-se a conversão máxima em 4 h em ésteres metílicos, com transformação dos 
ácidos graxos presentes no óleo vegetal de canola refinado em ésteres metílicos 
com 98,81 %.
A Figura 2 mostra o gráfico da superfície de resposta para a variável dependente 
conversão dos ésteres metílicos (Yo) em função das variáveis independentes: a 
razão molar (XRM) e a concentração de catalisador (XCAT). Através da análise da 
superfície de resposta, pode-se verificar que a variável XRM exerce efeito 
negativo na produção dos ésteres metílicos e a variável XCAT tem efeito 
positivo. Então os resultados indicam que quando se utiliza maior concentração 
de catalisador entre os reagentes (óleo vegetal de canola refinado e o álcool 
metílico), maior será a conversão em ésteres metílicos em menor XRM.No entanto, 
a variável XRM, considerando que a reação de transesterificação é uma reação que 
desloca o equilíbrio em excesso de álcool metílico, desloca o equilíbrio químico 
da reação em direção à formação dos ésteres metílicos, aumentando a conversão em 
ésteres metílicos. Porém, o uso de um alto volume de álcool metílico dificulta o 
processo de separação por gravitação entre as fases do éster e glicerina formado 
como coproduto, aumentando assim sua miscibilidade e favorecendo o deslocamento 
do equilíbrio no sentido inverso, isto é, em direção à formação de mono, di e 
triglicerídeo, diminuindo a produção dos ésteres metílicos. O melhor resultado 
encontrado para produção dos ésteres metílicos foi quando se utiliza a XRM (1:6) 
e XCAT (1%), conforme mostrado na Figura 2.
Figura 1

Curva de cinética obtida na reação de 
transesterificação com álcool metílico.
Figura 2

Superfície de resposta para o modelo do catalisador 
dolomita modificada termicamente a 850oC/3h.
CONCLUSÕES:  A dolomita modificada termicamente mostrou-se promissora para a produção de 
biodiesel através da reação de transesterificação com óleo de canola refinado e 
álcool metílico. Com a utilização de um planejamento experimental 32 foi possível 
obtero ponto ótimo, ou seja, a melhor condição experimental de produção em ésteres 
metílicos, a condição ótima encontrada foi quando se usa: XRM (1:6), XCAT (1%), 
tempo (4 horas), temperatura (60oC) e velocidade de agitação (1000 rpm) obtendo-se 
98,11 % em ésteres metílicos.
AGRADECIMENTOS:  Os autores agradecem ao CNPq e FUNCAP pelas bolsas concedidas de mestrado e 
iniciação científica.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:  ALBUQUERQUE, M.C.G., URBISTONDO, I.J.; GONZÁLES, J.S.; ROBLES, J.M.M.; TOST, R.M.; Castellón, E.R.; López, A.J.; Azevedo, D.C.S.; Cavalcante Jr., C.L. CaOsupportedonmesoporous sílicas as basiccatalysts for transesterification reactions, AppliedCatalysis A: General 334 (2008) 35-43.
DARDOUB, M.J.; BRONZEL, J.L.; RAMPING, M.A. Biodiesel: Visão crítica do status atual e perpectivas na academia e na indústria. Química Nova, v.32, n.3, p. 776-792, (2009).
EN 14103 Fats and Oil Derivatives- Fatty Acid Methyl Esters (FAME), (2001).
LLEGAN, O. Dolomite as a heterogeneous catalyst for transesterification of canola oil. Fuel Processing Technology 92 (2011) 452-455.
XIE, W.; HUANG, X. Synthesis of biodiesel from soybean oil using heterogeneous KF/ZnO catalyst.Catalysis Letters 107 (2006) 1-2.
