ANÁLISE COMPARATIVA DO ÍNCICE DE ACIDEZ E PURIFICAÇÃO DO ÓLEO RESIDUAL USADO EM FRITURAS PARA SINTETIZAÇÃO DO BIODIESEL

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

FEPROQUIM - Feira de Projetos de Química

Autores

Azevedo Galvão de Lima, B. (IFRN - CAMPUS MACAU) ; Rodrigues Moreira, I. (IFRN - CAMPUS MACAU) ; Barbosa Miranda, P.K. (IFRN - CAMPUS MACAU) ; Gomes de Souza, M.P. (IFRN - CAMPUS MACAU) ; Nobres de Abrantes, A.C. (IFRN - CAMPUS MACAU)

Resumo

O biodiesel tem vantagens econômicas e ambientais, pois é uma alternativa para a substituição dos combustíveis derivados do petróleo. O uso de óleos residuais é uma alternativa de redução dos custos na produção de biodiesel, porém eles podem conter alto teor de ácidos graxos. Para garantir a qualidade do biodiesel é necessário estabelecer padrões de qualidade, fixar teores limites dos contaminantes que não venham prejudicar a qualidade das emissões da queima, bem como o desempenho. O ajuste no índice de acidez é muito importante para o óleo e o biodiesel uma vez que elevada acidez dificulta a reação de produção do biodiesel, enquanto que um biodiesel ácido pode provocar corrosão do motor, ou deterioração do biocombustível.

Palavras chaves

BIODIESEL; ÓLEO; PURIFICAÇÃO

Introdução

A química já foi descrita como uma das principais causadoras dos impactos ambientais, mas, este paradigma vem mudando com a junção do desenvolvimento tecnológico e desenvolvimento sustentável, onde empresas buscam criar produtos economicamente e ambientalmente viáveis. Sendo o combustível um item de abundante consumo e que causa impactos impactos ambientais, sentiu-se a necessidade de torná-lo ambientalmente menos prejudicial. Uma das soluções que se encontrou foi a criação dos Biocombustíveis. Biocombustíveis são combustíveis de origem biológica, que tem como matérias-primas para sua produção a cana-de-açúcar, semente de girassol, mamona, soja, entre outras. O processamento dessa matéria orgânica origina um óleo que pode ser utilizado em veículos, integralmente ou misturado aos derivados do Petróleo. Como o custo de produção do biodiesel corresponde de 70 a 95% do custo das matérias-primas, a utilização de óleo vegetal usado em frituras é uma alternativa de redução de custos e de reciclagem, pois a reutilização desse óleo para produção de biodiesel traz inúmeros benefícios para o meio ambiente, diminuindo assim os impactos ambientais também causados pelo descarte incorreto do óleo. O processo de reaproveitamento de alguns óleos utilizados em frituras é realizado por um processo de “purificação”, ou seja, retirada de impurezas visando propiciá-lo para servir como matéria-prima. Para sintetização do Biodiesel o óleo passa por um processo de transesterificação, onde o tratamento prévio do é imprescindível para ajustar teores que caracterizam uma matéria-prima viável para produção de Biodiesel. Um dos teores importantes a se ajustarem é o do I.A. (índice de acidez) para que o biocombustível não venha a prejudicar o motor, tal objetivo do trabalho.

Material e métodos

O material utilizado pela pesquisa tratava-se um óleo com alto teor de acidez, devido ao seu uso em frituras e um longo período de armazenamento. Mediante essas condições, o mesmo foi submetido ao processo de purificação para que deixasse de ser um material inutilizável e se tornar uma matéria-prima para uma possível transesterificação. 1)Obtenção do Óleo: O óleo de fritura utilizado nas pesquisas de escala laboratorial deste trabalho foram obtidos na cantina do IFRN-Campus Macau, armazenado a um longo prazo de tempo. 2) Determinação do índice de Acidez e Tratamento do Óleo Residual Doméstico: O óleo de soja adquirido na cantina que foi utilizado para a submissão do processo de purificação apresentou a presença de resíduos sólidos, mediante esse fato o mesmo passou primeiramente por uma filtração simples e em seguida foi levado a centrífuga por cerca de 10 minutos a uma rotação de 1800 rpm por minuto para que a separação dos sólidos menores fosse feita, esse processo se repetiu por 3 vezes. Feito isso, o material centrifugado foi colocado em um funil de decantação para dar início as lavagens. Foi introduzido 10 mL de água no balão, homogeneizou e esperou a separação, em seguida a água foi retirada; esse processo repetiu-se mais uma vez e por último foi adicionado 25 mL de NaCl para complementar e finalizar o procedimento de lavagem com o intuito de retirar os traços de água remanescentes no óleo, nesse último procedimento o material ficou em repouso por 12 horas para finalizar a decantação. O material foi centrifugado novamente, seguindo com a transferência para um béquer e levado até a estufa por cerca de 3 horas a uma temperatura de 110°. O material foi armazenado e após 3 semanas foi realizada a titulação com KOH para determinação do I.A.

Resultado e discussão

Um elevado índice de acidez indica que o óleo ou gordura está sofrendo quebras em sua cadeia lipídica, liberando seus constituintes principais (ácidos graxos), por isso, o cálculo deste índice é de extrema importância na avaliação do estado de deterioração de alimentos que contenham lipídios em sua composição, avaliando o estado de rancidez hidrolítica no qual o óleo/gordura se encontra. O índice de acidez corresponde à quantidade em mg de hidróxido de potássio (KOH) necessária para neutralizar os ácidos graxos livres presentes em 1g de óleo. Quanto maior for o índice de acidez, maior volume de base será consumida na titulação, justamente pela liberação desses íons hidrogênio. Pode-se observar um visível gasto de solução de hidróxido de potássio no volume de 1,4mL durante a titulação da amostra de óleo usado em fritura enquanto não tratado. Por se tratar de um óleo velho, já usado, os ácidos graxos presentes em sua composição sofreram quebras em sua cadeia através da rancidez hidrolítica, promovendo assim uma grande quantidade de ácidos graxos livres, o que comprometeu o grau de aceleração de deterioração do produto e, consequência disto, o produto torna-se mais ácido, justificando seu teor de índice de acidez de ≈1,57 mg de KOH/g de óleo. Posteriormente, após o mesmo óleo passar por um processo de purificação que envolveu centrifugações, lavagens e aquecimento, durante a titulação gastou um menor volume da base 0,6mL e apresentou um valor menor índice de acidez, correspondente ao valor de ≈0,67 g de KOH/g de óleo, isso devido à modificação de sua composição em função do tratamento realizado no produto.

Tabela comparativa dos índices de acides (I.A) antes e após o processo de purificação.

Conclusões

Na literatura, não registra-se um índice de acidez especificado para a produção de biodiesel através reutilização do óleo, porém, para que o Biodiesel se encaixe nos padrões pré-estabelecidos pela ANP, é necessário apresente um ter de no máximo 0,8 g de KOH/g de óleo. Como foi visto com a pesquisa, os resultados mostram que o processo de fritura foi responsável pela degradação do óleo, o processo de hidrólise fez com que o seu I.A. aumentasse consideravelmente. No entanto, essa degradação não foi suficiente para inviabilizar a utilização do óleo de fritura coletado após o tratamento.

Agradecimentos

Referências

• ANP, AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO; Portaria Nº 255, de 15 de setembro de 2003; Especificação para o biodiesel puro a ser adicionado ao óleo diesel automotivo. Disponível em: <http://perkinelmer.com.br/downloads/biodiesel/ANP%20Portaria%20255_2003.pdf>

• MORETTO, E; FETT, R. Tecnologia de óleos Vegetais e Gorduras Vegetais na Indústria de Alimentos. São Paulo: Varela, (1998).


• BRASIL, Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução - RDC nº 482, de 23 de setembro de 1999. Regulamento técnico para fixação de identidade e qualidade de óleos de gorduras vegetais.

• NETO, P.R C.; ROSSI, L.F.S.; ZAGONEL, G.F.; RAMOS, L.P., Produção de biocombustível alternativo ao óleo diesel através da transesterificação de óleo de soja usado em frituras. Química Nova, 23(4), p. 531-537, 2000.


• KUCEK, K. T. Otimização da Transesterificação Etílica do Óleo de Soja em Meio Alcalino. 2004. 123 f. Dissertação (Mestrado em Química Orgânica) Setor de Ciências Exatas, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2004.

• CHRISTOFF, P. Produção de biodiesel a partir do óleo residual de fritura comercial. Estudo de caso: Guaratuba, litoral paranaense. Dissertação para obtenção de título de Mestre em Desenvolvimento de Tecnologia do Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento – LACTEC e Instituto de Engenharia do Paraná – IEP, Curitiba, 2006.