ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Química Tecnológica
Autores
Penha, B.F. (IFMT) ; Fraga, I.M. (IFMT) ; Jacobina, M.C.M. (IFMT)
Resumo
Muitas oleaginosas têm sido investigadas a respeito do seu potencial para ser inserida como matéria-prima para a produção e biodiesel, que no Brasil é basicamente produzido a partir do óleo de soja. Uma das principais características do óleo que influencia diretamente na qualidade do biodiesel a ser produzido e na rota de produção a ser utilizada é o índice de acidez do óleo, que deve ser de no máximo 1mg KOH/g para que o biodiesel produzido atenda a especificação da ANP. Nesse contexto, esse estudo avaliou as propriedades de índice de acidez e porcentagem de ácidos graxos do óleo extraído do crambe (Crambe abyssinica Hochst) produzido na região de Rio Brilhante, MS, a fim de avaliá-lo como matéria-prima alternativa para a produção de biodiesel.
Palavras chaves
BIODIESEL; ACIDEZ; CRAMBE
Introdução
O Brasil é um país com grande potencial oleaginoso para produção de biodiesel que segundo Parente (2003), é um combustível renovável, biodegradável, constituído de uma mistura de ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos, obtidos da reação de transesterificação de qualquer triglicerídeo com um álcool de cadeia curta. No entanto, no Brasil a soja ainda é a matéria-prima mais utilizada para a produção de biodiesel, seguida de algodão e sebo bovino (Knothe, 2006). A busca por matérias-primas alternativas, de baixo custo para a produção de biodiesel tornou-se necessária, tanto do ponto de vista tecnológico, como econômico. Nesse contexto surge o óleo extraído do crambe (Crambe abyssinica Hochst), cultura da família Brassicaceae, originária da região do Mediterrâneo e com relatos de ocorrência de algumas espécies na Etiópia. Possui 35 % de óleo, sendo esse basicamente constituído por 90,1% de ácidos graxos insaturados, tendo o ácido erúcico (insaturado) correspondido a 56,7% da composição dos ácidos graxos (Weiss, (2000); Jasper et al.,(2013)). Algumas propriedades físico-químicas de alguns óleos podem ser desfavoráveis para a produção de um biodiesel dentro das especificações da Agência nacional de petróleo, gás natural e biocombustíveis (ANP). Dentre elas, destaca-se o índice de acidez do óleo, que segundo Gonçalves et al. (2009), este deve ser de no máximo 1 mg KOH/g para que atenda a acidez normalizada pela ANP de a 0,5 mg KOH/g para Biodiesel. Nesse contexto, esse estudo avaliou as propriedades de índice de acidez e porcentagem de ácidos graxos do óleo extraído do crambe produzido na região de Rio Brilhante, MS, a fim de avaliá-lo como matéria-prima alternativa para a produção de biodiesel.
Material e métodos
O óleo de Crambe foi cedido pela propriedade rural da região de Rio Brilhante, MS, e foi utilizado como recebido. As análises foram realizadas no laboratório de química do Instituto Federal do Mato Grosso. O índice de acidez (AC) para óleos e gorduras é definido como o número de mg de hidróxido de potássio necessário para neutralizar os ácidos livres de um grama de amostra. Este procedimento foi determinado segundo Moretto e Alves, (1986) e ESTEVES et al., (1995). O procedimento consiste em colocar duas gramas da amostra em um erlenmeyer adicionando-se em seguida 25 mL de solução de éter etílico: etanol (2:1) para esse recipiente, agitando-se vigorosamente e adicionando-se a seguir duas gotas de solução alcoólica de fenolftaleína a 1%, e, por fim, titulando-se com solução aquosa de hidróxido de sódio 0,1 N até viragem do indicador de incolor para uma tonalidade rósea (Araújo, 2008). A determinação da porcentagem de ácidos graxos livres baseou-se em ARAÚJO (2008), que descreve o método adotado por Moreto e Alves (1986) e por Esteves et al (1995), que determina a porcentagem de ácidos graxos livres, expressa como ácido oléico, em óleos comuns, brutos e refinados. Avalia a qualidade do óleo para consumo ou carburantes. Foram pesados aproximadamente 5 g da amostra em um Erlenmeryer e foram adicionados 50 mL de álcool etílico (95,8% de pureza), previamente neutralizado com solução aquosa de NaOH 0,1N, utilizando 0,5 mL de solução etanólica de fenolftaleína a 1% como indicador. Em seguida, aqueceu-se a solução sobre uma placa térmica até apresentar “sinais” de ebulição. Depois, se titulou ainda quente com solução aquosa de NaOH 0,1N, até coloração rósea persistente por 15 segundos.
Resultado e discussão
Após as análises foram realizados os cálculos para determinação das propriedades
do óleo de Crambe. O índice de acidez encontrado para o referido óleo foi de
19,61 mg KOH/ g e esse resultado foi corroborado pelo teor de ácidos graxos
presentes na amostra que foi de 100,42 %. Esses resultados indicam que o óleo
analisado não está apto a produzir um biodiesel com qualidade especificada pela
ANP. Pois segundo Gonçalves et al. (2009), o óleo deve conter uma acidez de no
máximo 1 mg KOH/g para que atenda a acidez normalizada pela ANP de a 0,5 mg
KOH/g para Biodiesel.
Estudos realizados em laboratório mostram que óleos que apresentam índice de
acidez acima de 7 mg KOH/g, se submetidos a transesterificação via catálise
básica para a produção de biodiesel reagem formando sabões.
Para a produção de biodiesel por transesterificação, sabe-se que, se o óleo
apresentar um índice de ácido graxo livre elevado a transesterificação
utilizando a catálise ácida é a mais apropriada. Sabe-se que para a obtenção da
reação de transesterificação catalisada por base, é preciso que os óleos possuam
um valor de ácido graxo livre menor que 3%, pois quanto mais elevado for índice
de acidez do óleo, menor é a eficiência da conversão, pois pode ocorrer a
formação do sabão (SERRA, 2010).
Diante disso o óleo analisado deverá ser transesterificado via catálise ácida, o
que resultaria em um baixo rendimento, ou deverá ser submetido a um tratamento
prévio de neutralização de sua acidez (o que é recomendado), pois com elevado
índice de acidez e elevada porcentagem de ácidos graxos, a transesterificação
via catálise básica fica impossibilitada.
Conclusões
O óleo de Crambe (Crambe abyssinica Hochst), foi avaliado em termos de índice de acidez e porcentagem de ácidos graxos e os resultados mostraram um elevado índice de acidez de 19,61 mg KOH/g, e 100,42 % do teor de ácidos graxos, o que desfavorece a produção de biodiesel por transesterificação via catálise básica e favorece a reação de saponificação. Para utilização do referido óleo como matéria- prima para a produção de biodiesel com catalisador básico, é necessário que o óleo seja encaminhado para um tratamento prévio de neutralização dos ácidos graxos presentes na amostra.
Agradecimentos
Ao instituto Federal de ciência educação e e tecnologia do Mato Grosso À FAZENDA HOMEM MAL DA REGIÃO DE RIO BRANLHANTE-MS
Referências
GONÇALVES, A.; SOARES, J.;BRASIL, A. N.; NUNES, D. L. Determinação Do Índice De Acidez De Óleos e Gorduras Residuais Para Produção De Biodiesel. In: Congresso da rede brasileira de tecnologia de biodiesel, 3, 2009, Brasília. Anais... III Congresso da rede brasileira de tecnologia de biodiesel, Brasília, 2009, P. 187-188.
JASPER, S. P.; BIAGGIONI, M. A. M.; SILVA, P. R. A. Caracterização físico-química do óleo e do biodiesel de Crambe abyssinica Hochst. Nucleus, v.10, n.2, out.2013
KNOTHE, G.; GERPEN, J. V.; KRAHL, J.; RAMOS, L. P. Manual do Biodiesel. São Paulo: Blücher, 2006. 352 p.
PARENTE, E. J. de S. Biodiesel: uma aventura tecnológica num país engraçado. Disponível em: <http://www.iadb.org/intal/intalcdi/PE/2008/01430.pdf>. Acesso em: 05 de junho de 2003.
WEISS, E.A. Oilseed crops. London: Blackwell Science, 2000. 364p.
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