Acompanhamento cinético do envelhecimento do biodiesel de soja aditivado com BHT e TBHQ em função do tempo de estocagem

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Química Analítica

Autores

Falcão de Carvalho Junior, F. (UESPI) ; Gabriel Rodrigues Filho, M. (UESPI) ; dos Santos Sousa, J. (UESPI) ; Alves de Oliveira, A. (UESPI) ; Cleiton dos Santos, J. (UESPI) ; de Araujo Silva, D. (UESPI) ; de Almeida Morais, K. (UESPI) ; Jefferson da Silva, L. (UESPI) ; Nunes de Sousa, R. (UESPI)

Resumo

Os processos oxidativos que ocorrem durante o armazenamento do biodiesel têm como principais propagadores a presença de oxigênio, traços de metais, temperatura e teor de instaurações dos ácidos graxos. Para minimizar o efeito destes propagadores foi utilizado antioxidantes sintéticos BHT e TBHQ. O tempo de vida útil do biodiesel de soja foi determinado através de seu período de indução, seguindo a ordem da ANP (Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis; norma EN 14112)

Palavras chaves

biodiesel; antioxidante; armazenamento

Introdução

A soja, que é a principal matéria-prima para a produção de biodiesel apresenta uma significativa quantidade de ácidos graxos com alto grau de insaturação, que facilitam a oxidação do biocombustível, dificultando a armazenagem do mesmo. Portanto, como medida preventiva, é importante manter os tanques de armazenamento no limite máximo permitido, reduzindo assim a quantidade de ar em contato com o combustível. Além disso, deve estar isento de contaminantes, secos e protegidos da luz e de temperaturas extremas. (KNOTHE,2007) Com a finalidade de inibir ou retardar a oxidação lipídica do biodiesel B100 são empregados compostos químicos conhecidos como antioxidantes e/ou estabilizadores.( BORSATO, 2010) Entre os principais e mais conhecidos antioxidantes primários incluem-se o butil-hidroxitolueno (BHT), terc-butil-hidroquinona (TBHQ). A estrutura fenólica destes compostos permite a doação de um hidro¬gênio ao radical livre, regenerando, assim, a molécula do éster e interrompendo o mecanismo de oxidação por radicais livres(RAMALHO, 2006) Normalmente o biodiesel sem a adição de antioxidantes não se encontra em conformidade com a exigência da ANP, tempo mínimo de 6 horas sem sofrer oxidação (EN 14112)

Material e métodos

Usou-se o método de transesterificação alcalina para a síntese do biodiesel utilizando 150 g de óleo com 3 g de KOH que foi usado como catalisador e 43 ml de metanol. Depois iniciou-se a reação de transesterificação no sistema de refluxo com agitação constante a temperatura de 60º C durante 6 horas. Foram utilizados antioxidantes BHT e TBHQ nas amostras de biodiesel de soja com concentrações de 2000 E 2500 ppm e também foi realizado testes em branco. Para avaliar a estabilidade oxidativa dos biodieseis foram realizadas análises no equipamento Rancimat, marca Metrohm, modelo 743 à temperatura de 110 °C. Os 3 g de amostras utilizados foram pesados nos frascos do Rancimat. A oxidação foi induzida pela passagem de ar pela amostra, mantida à temperatura constante. As analises dos períodos de indução foram feitas periodicamente de 15 em 15 dias pelo equipamento rancimat. Também foi realizada uma analise por cromatografia gasosa para determinar a composição dos ácidos graxos.

Resultado e discussão

Os resultados estão representados ns gráfico 1 e 2, as amostras aditivadas com BHT e TBHQ na concentração de 2000 e 2500 ppm estão dentro dos padrões permitidos pela ANP que é o tempo de indução de 6 h, as amostras contendo TBHQ mostraram melhores resultados com altos períodos de indução, isso se deve pela sua estrutura, por possuir mais hidrogênios, este pode estabilizar mais radicais livres do que o BHT. As amostras com concentração de 2500 ppm mostraram melhores resultados devido a maior quantidade de antioxidante e assim uma maior quantidade de radicais livres podem ser estabilizados. A amostra sem antioxidantes mostrou resultados abaixo do permitido pois o biodiesel possui alta taxa de ácidos graxos insaturados que facilitam o processo oxidativo do biocombustível.

Valores do período de indução em função do tempo para as amostras de biodiesel com antioxidantes na concentração de 2000 ppm


Valores do período de indução em função do tempo para as amostras de biodiesel com antioxidantes na concentração de 2500 ppm

Conclusões

Através dos gráficos apresentados, pode-se inferir que o TBHQ é um antioxidante mais efetivo que BHT no combate do processo oxidativo do biodiesel de soja confirmando as pesquisas na literatura, também pode-se concluir que a amostra de biodiesel aditivada com TBHQ pode ser estocada por um período de tempo maior, pois este possui uma maior atividade.

Agradecimentos

AO CNPQ, A UESPI, AO GERATEC

Referências

Borsato, D.; Dall’Antonia, L. H.; Guedes, C. L. B.; Maia, E. C. R.; Freitas, H. R.; Moreira, I.; Spacino, K. R.; Quim. Nova 2010, 33, 1726

Knothe G.; Fuel Process Technol. 2007, 88, 669.

Ramalho, V. C.; Jorge, N.; Quim. Nova 2006, 29, 755.