ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Química Tecnológica
Autores
Lira, J.P.E. (IFMT-CAMPUS CÁCERES) ; Gonçalves, C.R. (IFMT-CAMPUS CÁCERES) ; Arruda, A.P. (IFMT-CAMPUS CÁCERES) ; Fraga, I.M. (IFMT-CAMPUS CÁCERES) ; Siqueira, W.C. (IFMT-CAMPUS CÁCERES) ; Bassan, R.M.C. (IFMT-CAMPUS CÁCERES)
Resumo
O Biodiesel constitui, nos dias atuais, uma importante alternativa de substituição para o diesel fóssil, apresentando vantagens sobre ele e, consequentemente amenizando os impactos ambientais ocasionados por sua combustão. O Biodiesel pode ser produzido a partir reações de transesterificação de óleos vegetais, dentre quais podemos destacar a utilização de óleo extraído do cumbaru e óleo residual para a produção de um combustível renovável. O objetivo deste trabalho foi comparar o desempenho potencial do óleo de cumbaru e da mistura com óleo residual na produção do biodiesel via catálise básica, realizando a reação de transesterificação em rota metílica. A mistura apresentou resultado favorável para produção de biodiesel, contribuindo para a reciclagem do óleo residual.
Palavras chaves
Biodiesel; Cumbaru; Óleo Residual
Introdução
O Biodiesel constitui, nos dias atuais, uma importante alternativa de substituição para o diesel fóssil, apresentando vantagens ambientais ao diesel de petróleo e, consequentemente amenizando os impactos ambientais ocasionados por sua combustão (VENTURINI; LORA, 2012). É um combustível biodegradável, não tóxico e essencialmente livre de compostos sulfurados, obtido de fontes renováveis (GERIS, 2007). Pesquisas demonstram que diversas espécies de oleaginosas cultivadas possuem potencial para serem utilizadas como matéria-prima na produção do biodiesel, tais como a soja, o girassol, o milho, babaçu, cumbaru (PARENTE, 2003). O Cumbaru (Dipteryx alata vog), também conhecido como Cumbaru (MS), Baru, Barujo, Coco-feijão, Cumarurana, Emburena-brava, Feijão-coco e Pau-cumaru, como oleaginosa tem na sua extração a obtenção de um óleo muito fino, e na sua composição apresenta tocoferol, 81% de lipídeos insaturados e seu uso tem aplicações medicinais e industriais, sendo considerado um indicador da sustentabilidade (OLIVEIRA et al., 2011; SANO; RIBEIRO; BRITO, 2004). Ela é considerada por pesquisadores uma matéria-prima promissora para a produção de biodiesel, visto que sua amêndoa apresenta 39% em teor de lipídeos e um alto rendimento de ésteres produzidos (PEREIRA, 2010). O óleo residual é outra matéria-prima que vem sendo estudada e têm atraído à atenção de produtores de biodiesel devido ao seu baixo custo, somando- se ao fato de que sua reciclagem como biocombustível não somente retiraria um composto indesejado do meio ambiente, mas também permitiria a geração de uma fonte de energia renovável e menos poluente (SILVA, 2011). Este trabalho avaliou o potencial do óleo de cumbaru e da mistura com óleo residual na produção do biodiesel por catálise básica.
Material e métodos
A extração do óleo de cumbaru, a produção do biodiesel e sua caracterização foram realizadas no laboratório de química do IFMT- Campus Cáceres. A caracterização do biodiesel foi realizada em termos das seguintes análises físico-químicas: rendimento, índice de acidez e massa específica, segundo a metodologia do Instituto Adolfo Lutz (2005). As amêndoas do cumbaru foram obtidas na cidade de Poconé – MT, extraídas no extrator de Soxhlet, como solvente, o hexano, segundo a metodologia do Instituto Adolfo Lutz (2005). O óleo residual foi coletado no restaurante universitário da IFMT-Campus Cáceres, filtrados em peneira simples com papel de filtro. Nos dois óleos foi avaliado o índice de acidez e massa específica. Realizou-se a reação de transesterificação em rota metílica, na razão molar 1:6- óleo:álcool. Inicialmente, dissolveu o catalisador hidróxido de potássio (KOH 1%) em metanol e adicionou-se em um balão de fundo chato contendo o óleo de Cumbaru a uma temperatura de 45 ºC. O tempo de reação foi de 1h30 min a 45 ºC (GERIS et.al, 2007). Posteriormente, a mistura reacional foi transferida para um funil de separação para permitir separação das fases: superior contendo biodiesel e inferior composta de glicerol, sabões, excesso de base e álcool. Após 24 horas o biodiesel produzido foi lavado com solução de ácido clorídrico a 0,5% (v/v), solução saturada de NaCl e água destilada, até que o pH ficasse neutro. Adicionou-se o sulfato de sódio anidro e permaneceu em repouso durante 24 h para a remoção da umidade. Após este tempo, o biodiesel foi retirado por filtração (GERIS et al., 2007) e encaminhado para a caracterização físico-química. Repetiu-se o experimento acima substituindo o óleo de cumbaru pela mistura de 50 mL do óleo de cumbaru e 50 mL do óleo residual.
Resultado e discussão
O resultado de acidez e massa específica para o óleo de cumbaru foi de 0,60 mg
KOH/g e 900 Kg/m3 e do óleo residual 0,84 mg KOH/g e 920 Kg/m3, respectivamente.
Segundo Silva (2011), as propriedades físico-químicas do óleo estão diretamente
relacionadas ao rendimento e qualidade dos biodieseis. Altas taxas de acidez
podem reduzir o rendimento da reação de transesterificação. Diante do exposto,
estes óleos apresentam uma boa alternativa na produção do biodiesel.
A tabela 1 apresenta os resultados de caracterização físico-química dos
biodieseis produzidos a partir do óleo de cumbaru e da mistura deste com óleo
residual (1:1).
Tabela 1.
Ambos os resultados para o biodiesel produzido, a partir do óleo de cumbaru e
pela mistura com o residual atenderam as especificações normalizadas pela ANP
para massa específica (850-900 Kg/m3). No entanto, avaliando-se o índice de
acidez, somente o uso da mistura como matéria-prima está de acordo com o exigido
pela agência reguladora (máx. de 0,500 mg KOH/g).
Rodrigues et al. (2012) encontrou uma acidez com óleo de cumbaru de 0,40 mg
KOH/g, em rota etílica, semelhante ao resultado desta pesquisa usando a mistura
como matéria-prima. A massa específica encontrada por este autor foi 870 kg/m3.
Comparando-se o rendimento em massa para os dois tipos de biodieseis
produzidos, verificou-se que o uso da mistura resultou em um maior rendimento.
Pereira (2010) encontrou um rendimento em massa de 91% na rota metílica,
superior ao estudo realizado neste trabalho.
Conclusões
De acordo com a as matérias – primas analisadas na produção do biodiesel por rota metílica conclui-se que a mistura do óleo de cumbaru (50%) e o residual (50%) apresentou resultados satisfatórios quando comparada com o uso de óleo de cumbaru somente (100%). A mistura apresentou-se como uma matéria-prima promissora para a síntese do biodiesel, além de favorecer a reciclagem do óleo residual, retirando este composto indesejado do meio ambiente.
Agradecimentos
Agradecimento ao IFMT-Campus Cáceres e ao Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica PIBIC/IFMT.
Referências
ANP- Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. http://www.anp.gov.br/?id=470(31 /07 /2014¬¬)
GERIS, R., et al. Biodiesel de soja – reação de transesterificação para aulas práticas de química orgânica. Química Nova, v.30 (5), 1369-1373, 2007.
INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz. V.1: métodos químicos e físicos para análise de alimentos, 3ª ed. IMESP. São Paulo – SP. 2005.
OLIVEIRA, L. C. P., et al. Estudo da extração e avaliação do rendimento de óleo de baru. Rev. Hestia Citino. Vol. 1, No. 1, 2011, Página 20.
PARENTE, E. J. S. Biodiesel- Uma aventura tecnológica num país engraçado, 1° Tecbio, Fortaleza, 2003.
PEREIRA, N. R. Estudos oleoquímicos e obtenção de ésteres metílicos e etílicos a partir do óleo extraído do Dipteryx alata VOG (baru). Dissertação de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Química. Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2010.
RODRIGUES et al. Biodiesel etilico de baru (Dipteryx alata vog): caracterização físico-química e distribuição de massas. 52o Congresso Brasileiro de Química, Recife-Pernambuco. 2012.
SANO, S. M.; RIBEIRO, J. F.; BRITO, M. A. Baru: Biologia e Uso. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – Embrapa Cerrados. 2004.
SILVA, T. A. R. Biodiesel de óleo residual: produção através da transesterificação por metanólise e etanólise básica, caracterização físico-química e otimização das condições reacionais.Tese de doutorado. Programa de Pós-graduação multi-institucional de doutorado em Química. Universidade Federal de Uberlândia. 2011. 152p.
VENTURINI, O. J.; LORA, E. E. S. Biocombustíveis vol. 1. Rio de Janeiro: Interciência. 2012.
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