ÁREA: Química Tecnológica

TÍTULO: DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE ESTOCAGEM DE BIODIESEL DE ÓLEO DE SOJA

AUTORES: Silva, E.T. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Coppo, R.L. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Moreira, I. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Gomes, K.A. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Spacino, K.R. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Spacino, D. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Pereira, J.L. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Silva, H.C. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Borsato, D. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Orives, J.R. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA)

RESUMO: Neste estudo, foi avaliada a estabilidade oxidativa do biodiesel B100 óleo de soja, em presença de extratos alcoólicos de alecrim, orégano e de manjericão. Os resultados mostraram que o período de indução, que precede o processo de oxidação, foi retardado na presença dos antioxidantes, quando comparado com o controle, em todos os casos estudados. A otimização conjunta, para todo as as temperaturas de ensaio utilizadas, mostrou que uma mistura de 25 % de extrato de alecrim e 75 % de orégano é a mais eficiente para retardar o processo oxidativo. Além disso, os resultados obtidos sugerem que o biodiesel B100 contendo extrato de alecrim pode apresentar um tempo de armazenamento a 25 ° C, sete vezes maior que o tempo estimado para o B100 puro.

PALAVRAS CHAVES: PERIODO DE INDUÇÃO; MISTURAS; ANTIOXIDANTES NATURAIS

INTRODUÇÃO: A estabilidade oxidativa vem sendo bastante investigada recentemente pela comunidade científica. Com a finalidade de inibir ou retardar a oxidação lipídica são empregados compostos químicos conhecidos como antioxidantes. Uma das formas de se avaliar a estabilidade oxidativa do biodiesel B100 é por meio do uso do Rancimat. Os antioxidantes ocorrem naturalmente em óleos vegetais e os mais comuns são os tocoferóis. O biodiesel obtido a partir destes óleos normalmente possui pouco ou nada de antioxidantes naturais, assim, torna-se menos estável. Surge então a necessidade de aplicar antioxidantes para aumentar a estabilidade do biocombustível, e assim manter suas propriedades por um período maior, de modo que suas características físico-químicas sejam inalteradas até o momento do uso do combustível. Portanto, o uso de antioxidantes naturais apresenta-se como uma alternativa bastante viável para retardar o processo de degradação oxidativa do biodiesel, pois os compostos naturais não causam danos ao meio ambiente e são facilmente obtidos. O estudo envolvendo a adição de antioxidantes naturais em biodiesel B100 requer algumas formas particulares de experimentos para a mistura. Delineamentos de mistura são empregados em vários experimentos para o desenvolvimento de produtos (CORNELL,2002). O objetivo do presente trabalho foi apresentar uma análise da cinética de oxidação do biodiesel através do acompanhamento da reação de oxidação em diferentes temperaturas, na presença de uma mistura de antioxidantes naturais e, com isso, a partir dos resultados obtidos, determinar o tempo de estocagem do biodiesel B100 em condições ambientes.

MATERIAL E MÉTODOS: Biodiesel Utilizou-se Biodiesel B100 obtido por transesterificação de óleo de soja por rota metílica utilizando-se o metóxido de sódio como catalisador. Antioxidantes Foram utilizados extratos alcoólicos de três antioxidantes naturais: alecrim (Rosmarinus sp), orégano (Origanum vulgare sp) e manjericão (Ocimun sp). Avaliação da Estabilidade Oxidativa determinada pelo Teste Rancimat Foi utilizado o Rancimat 873, de acordo com a norma oficial de determinação da estabilidade oxidativa em teste acelerado (EN 14112, 2003). Delineamento experimental para mistura (STATISTICA, 2009) Foi utilizado o planejamento simplex-centróide, com três repetições no ponto central.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Com a finalidade de se avaliar a estabilidade oxidativa, o biodiesel B100 foi misturado com extratos alcoólicos de condimentos antioxidantes e submetido ao teste de oxidação acelerado (EN 14112, 2003). Os períodos de indução do biodiesel B100, expressos em valores médios dos 7 ensaios, com três repetições no ponto central, e controle, utilizando o teste de estabilidade acelerada no Rancimat, estão apresentadas na Tabela 1. A Figura 1 mostra a temperatura vs. período de indução para cada ensaio apresentado na Tabela 1. Foi observada uma alta correlação linear entre os diferentes tratamentos e o controle obtendo-se valores de R² superiores a 0,96. As retas da Figura 1 sugerem a possibilidade de extrapolar os dados para se obter o tempo que corresponde ao período de indução para estocagem em temperatura mais baixa de armazenamento. Dessa maneira, foi possível verificar que, à temperatura de 25 ºC, todos os ensaios contendo antioxidantes (Tabela 1) apresentaram valores superiores às 66,04 dias observados para o controle, com destaque para o tratamento um, contendo 100% de extrato de alecrim, com 483,33 dias. Portanto, a presença do extrato de alecrim, na concentração utilizada, pode apresentar um tempo de estocagem, a 25 ºC, 7,3 vezes maior que o tempo verificado para a amostra controle, sem uma evidente degradação.

TABELA 1

Valores médios dos períodos de indução, em horas, obtidos segundo o delineamento experimental de mistura simplex-centróide.

Figura 1

Período de indução vs. temperatura para os ensaios e controle com extrapolação a 25 ºC.

CONCLUSÕES: Os extratos alcoólicos de alecrim, orégano e manjericão quando empregados isoladamente ou em mistura apresentaram período de indução superior a seis horas, a 110ºC, estando em acordo com as especificações estabelecidas pela norma EN 14112 no que se refere a este parâmetro. Além disso, eles atuam de maneira diferente, com destaque para os dois primeiros que apresentaram maior eficácia. Portanto, os extratos alcoólicos de antioxidantes naturais podem ser uma boa alternativa na prevenção da oxidação do biodiesel B100 obtido a partir do óleo de soja.

AGRADECIMENTOS: A Fundação Araucária pela concessão de bolsa.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CORNELL, J.A. Experiments with mixtures - designs, models and the analysis of mixture data. 3 ed. John Wiley and Sons, New York, 2002.

EN 14112, Determination of oxidation stability (accelerated oxidation test). Europeum Committee for Standardization, Berlin, 2003.

STATISTICA FOR WINDOWS SOFTWARE. v.9.0, Tulsa, OK, USA, 2009.