Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ambiental
TÍTULO: AVALIAÇÃO DA COMPOSIÇÃO DE MATERIAL PARTICULADO EM BIODIESEL POR ANÁLISES EMPREGANDO CROMATOGRAFIA GASOSA
AUTORES: Stachack, F.F.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO) ; Farinon, P.A.M. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO) ; Oliveira, J.C.M. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO) ; Terezo, A.J. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO) ; Lopes, C.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO)
RESUMO: O biodiesel é um combustível que tem sido utilizado como substituto parcial ao óleo diesel de origem fóssil, entretanto, tem-se observado a formação de materiais insolúveis, principalmente à baixas temperaturas. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo, avaliar esses materiais em biodiesel metílico de óleos vegetais por meio de filtração e posterior análise por cromatografia gasosa conforme as normas EN 14103 e EN 14105 para identificação ésteres e glicerídeos, respectivamente.
PALAVRAS CHAVES: biodiesel; cromatografia gasosa; insolúveis em biodiesel
INTRODUÇÃO: Grande parte de toda a energia consumida no mundo é proveniente do petróleo, do carvão e do gás natural, porém estas fontes já apresentam uma previsão de esgotamento futuro, tornando a procura por fontes alternativas de energia uma realidade cada vez mais relevante. Nesse sentido, o biodiesel tem sido estudado e empregado como um substituto parcial ou total ao óleo diesel de origem fóssil. O biodiesel é um combustível proveniente de fontes renováveis, obtido através da transesterificação de triglicerídeos, pela mistura de óleos vegetais ou gorduras animais com alcoóis de cadeia curta, comumente metanol e um catalisador, e nesse processo há formação da glicerina como subproduto. A produção de biodiesel tem aumentado consideravelmente sendo que em 2012 a utilização deste pelas distribuidoras foi de aproximadamente 2,7 milhões de m3. Até o final do segundo bimestre de 2013 já foram utilizados cerca de um milhão de metros cúbicos. Dentre as matérias-primas para a produção de biodiesel destacam-se a soja e o sebo que representam mais de 90 % de toda a produção (ANP, 2012; ANP, 2013). Nos últimos anos, diversas técnicas foram desenvolvidas para otimização dos processos de produção e controle de qualidade do biodiesel, no entanto, tem-se observado a presença de material insolúvel principalmente em baixas temperaturas que podem ocasionar entupimentos de filtros de combustíveis e bicos injetores (FERNANDES JUNIOR et al. 2012). Este trabalho tem como objetivo estudar a natureza deste material insolúvel em biodiesel metílico de óleos vegetais utilizando a técnica de cromatografia gasosa.
MATERIAL E MÉTODOS: Quatro amostras de biodiesel com não conformidade quanto ao aspecto foram estudadas, sendo três produzidas a partir de óleo de soja e uma produzida a partir da mistura de 85 % de óleo de soja e 15 % (v/v) de óleo de algodão.
As amostras contendo material insolúvel à 20 ± 2 °C foram filtradas utilizando membrana filtrante de nitrato de celulose e acetato de celulose com auxílio de bomba de vácuo. Cada filtro com resíduo foi imerso em 20 mL de heptano e deixados em repouso até a total dissolução.
Posteriormente, a partir das soluções obtidas, foram realizados ensaios cromatográficos conforme a norma EN 14103 para a determinação de éster. Utilizando esta norma também foi possível avaliar e quantificar os principais ésteres presentes nas amostras. Além disso, foram realizados ensaios cromatográficos conforme a norma EN 14105 para a determinação de glicerina livre, mono- di-, tri-glicerídeos e glicerina total. As amostras foram preparadas em triplicatas e as análises cromatográficas foram realizadas em duplicatas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados obtidos na quantificação do teor de éster são apresentados na Tabela 01:
Tabela 01 - Composição dos ésteres presentes no material insolúvel
Foi verificado que no material insolúvel havia presença de ésteres com concentração entre 15 e 31 % (m/m) e em todos os casos a composição de ésteres foi similar aos de amostras de biodiesel de óleo de soja, sendo estes constituídos principalmente de linoleato de metila (C18:2).
Na Tabela 02 são apresentados os resultados na determinação da glicerina livre, mono-, di- e tri-glicerídeos:
Tabela 02 - Composição de glicerídeos presentes no material insolúvel
Não foi verificada a presença de glicerina livre e triglicerídeos nas análises dos filtros com material insolúvel. Dentre os monoglicerídeos encontrados destacam-se a monopalmitina e a monooleína.
Com as análises realizadas foi possível identificar entre 15,5 e 31,6 % (m/m) da composição do material insolúvel, mostrando que há grande quantidade de material desconhecido que compõe a fase particulada de biodiesel.
Tabela 01 – Composição dos ésteres presentes no material insolúvel
Tabela 02: Composição de glicerídeos presentes no material insolúvel
CONCLUSÕES: Com o estudo realizado foi possível verificar que cerca de 30 % (m/m) do material insolúvel em biodiesel é composto de ésteres, porém não foi possível identificar o restante dos componentes com as técnicas empregadas. Estudos posteriores, envolvendo cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas, deverão ser realizados para possibilitar a identificação mais abrangente destes insolúveis.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AGÊNCIA NACIONAL DE PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTIVEIS. Entregas de biodiesel das unidades produtoras em 2013 referentes aos leilões ANP. Disponível em http://www.anp.gov.br/?pg=66798&m=&t1=&t2=&t3=&t4=&ar=&ps=&cachebust=1373637894802. Acesso em 10 de Julho de 2013.
AGÊNCIA NACIONAL DE PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTIVEIS. Entregas de biodiesel das unidades produtoras em 2012 referentes aos leilões ANP. Disponível em http://www.anp.gov.br/?pg=66798&m=&t1=&t2=&t3=&t4=&ar=&ps=&cachebust=1373637894802. Acesso em 10 de Julho de 2013.
FERNANDES JUNIOR, Valter José et al . Caracterização de resíduo sólido formado em biodiesel de sebo bovino. Quím. Nova, São Paulo, v. 35, n. 10, 2012..