ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Química Analítica
Autores
Pereira dos Santos, J. (UESPI) ; e Silva Alves, P. (UESPI) ; Ferreira de Castro, N. (UESPI) ; Alves de Oliveira, E. (UESPI) ; de Farias Pacheco, H. (UESPI) ; Simone Cardoso, F. (UESPI) ; Gonzaga Sousa, H. (UESPI) ; Alves Cardoso, B. (UESPI) ; Karenina Bacelar Santana, P. (UESPI) ; Gabriel Rodrigues Filho, M. (UESPI)
Resumo
As propriedades do biodiesel são fortemente influenciadas pelas propriedades individuais dos ésteres graxos, a partir disto, este trabalho tem como objetivo o estudo da estabilidade oxidativa de misturas quaternárias dos óleos: babaçu, buriti, pequi e pinhão manso e dos biodieseis metílicos obtidos dessas misturas. A caracterização das amostras foi realizada no período de indução (PI) das amostras obtidas do Rancimat. Dessa maneira, quanto maior for o teor de saturação na cadeia dos triglicerídeos, maior será a estabilidade do biodiesel, por isso os biodieseis de buriti e babaçu apresentaram maior estabilidade e as blendas, á medida que se aumentou a percentagem de biodiesel de babaçu, ocorreu aumento na sua estabilidade oxidativa.
Palavras chaves
Biodiesel; blendas; estabilidade oxidativa
Introdução
No Brasil, diferentes espécies de oleaginosas possuem potencial para serem utilizadas como matérias-primas na produção de biodiesel, tais como soja, babaçu, milho, algodão, amendoim, pinhão manso e outras. (VARGAS et al., 1998), (VASCONCELOS et al., 2006), (CONCEIÇÃO et al., 2007). Apesar da grande diversidade agrícola nacional, as matérias-primas utilizadas na produção de biodiesel tem sido: 77% óleo de soja (700 mil m3), 22% de sebo bovino (200 mil m3), complementando com 1% de óleo das demais oleaginosas (incluindo a mamona com 9000 m3) (ANP, 2009). A soja domina o mercado mundial tanto de proteína vegetal como de óleo comestível e embora o Brasil seja o segundo maior produtor de soja do mundo, segundo a Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB), o atual nível de produção de óleo não é suficiente para abastecer de modo integral esse novo segmento do mercado, a produção de biodiesel, o que torna inevitável a complementação com outras fontes oleaginosas (FREITAS, 2004). As propriedades do biodiesel são fortemente influenciadas pelas propriedades individuais dos ésteres graxos (KNOTHE, 2005). Ésteres sintetizados com ácidos graxos saturados apresentam alto ponto de névoa, alta viscosidade e alta probabilidade de entupimento dos bicos injetores do motor. Já os ésteres de ácidos graxos que apresentam muitas insaturações são menos viscosos e oxidam facilmente.
Material e métodos
O estudo foi realizado no período de agosto de 2013 no laboratório de pesquisa e tecnologia da Universidade Estadual do Piauí. Na síntese dos biodieseis foram utilizados 200g de cada óleo, com 4g de hidróxido de potássio (KOH) e 80 mL de metanol para cada óleo. Primeiramente, os óleos foram submetidos ao aquecimento até atingir aproximadamente 70 °C, por 2 horas. Em seguida, o hidróxido de potássio foi dissolvido (a quente), á uma temperatura de 50 °C, em álcool metílico para formar o metóxido. Determinou-se a estabilidade oxidativa através de um equipamento Rancimat 873 da Metrohm, segundo a norma EN 14112. Primeiramente, a temperatura foi elevada até 110°C, em seguida, pesou-se 3g de cada óleo e com 50 mL de água deionizada, foram colocadas na porta amostra do equipamento, o qual foi fechado, e adicionado oxigênio puro. Em seguida, iniciou-se ao processo de absorção do oxigênio pela amostra. O tempo que se leva para oxidar a amostra é denominado de período de indução, o qual segundo a Resolução da ANP n° 07/2008 deve ser superior a 6 horas. Na obtenção da blenda 1 (Bl1), utilizou-se um valor padronizado de 25% de buriti, pequi, pinhão manso e babaçu; na blenda 2 (Bl2), colocou-se 10% de buriti, 10% de pequi, 70% de pinhão manso e 10% de babaçu; Blenda 3 (Bl3), 5% de buriti, 10% de pequi, 60% de pinhão manso e 25% de babaçu; e na blenda 4 (Bl4), 5% de buriti, 45% de pequi, 45% de pinhão manso e 5% de babaçu.
Resultado e discussão
Os compostos que apresentaram boas estabilidades oxidativas foram: Biodiesel de
babaçu, biodiesel de pequi, biodiesel de buriti, pois estes apresentaram em sua
composição grande quantidade de ácidos graxos, exibindo uma boa estabilidade,
após normas da ANP (Tabela 1). Os resultados do pinhão manso não obedeceram as
normas da ANP, pois seu período de indução foi 5,05h, apresentando um PI menor
que 6 horas, isto é, não pode ser comercializado. Os biodieseis foram analisados
em triplicatas.
De acordo com a composição de ácidos graxos de cada biodiesel a ordem
estabilidade oxidativa para os biodieseis sintetizados deveria ser a seguinte:
babaçu > pequi > buriti> pinhão manso (et al, 2009) (FILHO, 2010) (et al, 2003).
Entretanto de acordo com os dados da pesquisa obteve-se uma estabilidade na
seguinte sequência: buriti > babaçu > pequí > pinhão manso. Uma das causas para
essa discordância, pode ser devido aos óleos de babaçu e pequí já estarem
degradados antes da realização da síntese. A blenda 1, apresentou uma maior
concentração de ácidos graxos saturados, devido em sua composição conter maior
concentração de biodiesel de babaçu e pequi, aumentando assim seu período de
indução em relação as blendas 2, 3 e 4. A blenda 4 por sua vez, apresentou o
menor PI em relação as demais. E devido a sua composição ter o menor percentual
dos biodieseis de babaçu e pequi, ou seja, ter uma menor concentração de ácidos
graxos saturados na sua composição. Em suma, todas as blendas estão aptas a
comercialização.
Comparação dos períodos de indução obtidos para o biodiesel de babaçu, buriti, pinhão manso e pequi e para as blendas.
Conclusões
Dentre os biodieseis sintetizados, o biodiesel de buriti apresenta maior estabilidade. Contudo, as análises oxidativas mostram que os biodieseis de buriti, pequi e babaçu são os mais resistentes à oxidação, apresentando valores de PI (Rancimat), acima de 6 horas. O biodiesel de pinhão manso apresenta estabilidade oxidativa menor que 6h, PI abaixo do exigido pela ANP. As blendas mostram uma boa estabilidade oxidativa, estando todas de acordo com as normas da ANP. À medida que se aumenta o biodiesel de babaçu nas blendas, ocorre um aumento na estabilidade oxidativa.
Agradecimentos
A Deus, minha mãe, amigos e a UESPI (Universidade Estadual do Piauí).
Referências
ALBUQUERQUE, M. L. S.; GUEDES, I.; ALCÂNTARA J. R. P.; MOREIRA, S. G. C. Infrared absorption spectra of Buriti (Mauritia flexuosa L.) oil. Vibrational Spectroscopy, v. 33, 127-131, 2003
ANP. Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustiveis, Disponível em: http://www.anp.gov.br, Acessado em 2009.
CONCEIÇÃO, M. M., CANDEIA, R. A., SILVA, F. C., BEZERRA, A. F., FERNANDES Jr., V. J.; SOUZA, A. G., Thermoanalytical characterization of castor oil biodiesel. Renewable & Sustainable Energy Reviews, v. 11(5): 964-975, 2007.
FILHO, M. G. R., Cardanol e Eugenol Modificados – Uso Oxidativo do Biodiesel Etílico de Algodão. Tese de Doutorado. João Pessoa, 32-34, 2010.
FREITAS, S. M. de. Biodiesel à base de óleo de soja é a melhor alternativa para o Brasil? Informações Econômicas, SP, 34(1): 86-89, Jan. 2004.
KNOTHE, G., Dependence of biodiesel fuel properties on the structure of fatty acid alkyl esters, Fuel Processing Technology, 86: 1059, 2005.
SANTOS, N. A., SANTOS, J. R. J., SINFRÔNIO, F. S. M., BICUDO, T. C., SANTOS, I. M. G., ANTONIOSI FILHO, N. R., FERNANDES Jr., V. J. and SOUZA, A. G. Thermo-Oxidative Stability and Cold Flow Properties of Babassu Biodiesel by PDSC and TMDSC Techniques. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 96, doi: 10.1007/s10973-008-9719-2. 2009.
VARGAS, R. M., SCHUCHARDT, U., SERCHELI, R., Transesterification of vegetable oils: a review. Journal Brazilian Chemists Society, 9 (1), 1998.
VASCONCELOS, A. F. F., DANTAS, M. B., LIMA, A. E. A., SILVA, F. C., CONCEIÇÃO, M. M., SANTOS, I. M. G., SOUSA, A. G., Compatibilidade de Misturas de Biodiesel de Diferentes Oleaginosas. Revista Biodiesel, nº 11, 2006.
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