ISBN 978-85-85905-15-6
Área
Ambiental
Autores
Lopes de Figueredo, K.S. (UFT) ; Porto Prados, C. (UFT) ; Vasconcelos Milhomem, L. (UFT) ; Silva Rodrigues, A. (UFT)
Resumo
A produção de biodiesel tem ganhado espaço, e gerado um interesse cada vez maior sobre as fontes renováveis, objetivo desse trabalho foi produzir biodiesel a partir de óleo de buriti e etanol, caracterizá-lo quanto a alguns parâmetros físico-químicos estabelecidos pela Agência Nacional do Petróleo) e avaliar sua estabilidade oxidativa para 30 dias. O óleo e o biodiesel produzido a partir do óleo de buriti apresentaram características físico-químicas, em geral, dentro dos padrões estabelecidos pela ANP e ANVISA. Na caracterização por UV-vis após 30 dias de oxidação têm-se uma diminuição dos compostos primários de oxidação e aumento nos compostos secundários de oxidação o que se observa com aumento da absorbância para todos os comprimentos de onda utilizados.
Palavras chaves
BIODIESEL; FRUTOS DO CERRADO; BURITI
Introdução
O uso de combustíveis fósseis, ocasionado emissão de partículas poluentes no ar dentre as principais os HC, CO, e CO2, (FERRARI, 2005) esses poluentes geram sobrecarga no meio ambiente, afetando a qualidade de vida da população, e gerando danos à saúde e ao meio ambiente. (AGUIAR, 2014).Uma alternativa para a substituição dos combustíveis fósseis,é o biodiesel um combustível obtido a partir de matérias-primas renováveis (óleos vegetais, ou gorduras animais)(KNOTHE, 2006).Produzido por matéria-prima renovável, um combustível com menor teor de enxofre,compostos aromáticos, e de partículas poluentes emitidas no ar (FERRARI, 2005).O biodiesel pode ser produzido a partir de óleos de origem vegetal que são submetidos à reação de transesterificação a fim de gerar uma molécula de ésteres alquílicos de ácidos graxos e uma molécula de glicerol, a mistura correspondente de ésteres é o que se denomina biodiesel. (LIMA, 2007) (GERIS, 2007) O Buriti (Mauritia flexuosa) fruto de origem amazônica abundante no cerrado é rico em ácidos graxos monoinsaturados, rico em carotenoides, o principal o β-caroteno. (SOUZA, 2012) Um dos desafios de se produzir biodiesel a partir do buriti está relacionado à não possuir oferta de frutos durante o ano todo, por outro lado não se faz necessário o desmatamento de grandes áreas, gerando benefícios sociais, ambientais e econômicos, assim como não possuir concorrência para com fins alimentícios, quando comparado com outras culturas tais como a soja. O objetivo do trabalho foi produzir biodiesel a partir de óleo de buriti e etanol, caracterizá-lo quanto a alguns parâmetros físico-químicos estabelecidos pela Agência Nacional do Petróleo) e avaliar sua estabilidade oxidativa para 30 dias, afim de promover a produção, visando sua eficiência energética.
Material e métodos
O óleo de buriti utilizado para a síntese de biodiesel foi extraído a partir da polpa através do método de cozimento. O procedimento experimental foi dividido em 4 etapas, na primeira o óleo foi submetido à determinação do aspecto, viscosidade, índice de acidez determinado de acordo com o método oficial (AOCS,1997), índice de saponificação determinado a partir do método(AOCS,1993),utilizou-se solução alcoólica de KOH 0,5 mol/L-1, em que transferiu-se alíquotas de 25mL para 3 erlenmeyer de 250 mL, e adicionou-se a estes 2 gotas de fenolftaleína 1% e titulou-se uma solução de ácido clorídrico 0,5 mol/L-1 previamente padronizado. Realizou-se um pré-tratamento de degomagem do óleo bruto, utilizando 40g de óleo para 40g de água morna à 70°C, levou-se até um agitador automático a 180 rpm à por 1 hora, para que a mistura ficasse homogênea, O oléo foi submetido à uma extração líquido-líquido, e posteriormente foi levado à estufa numa temperatura de 110°C para que a evaporação da água. Na terceira etapa o óleo foi submetido à reação de transesterificação com uma razão molar 9:1 álcool/óleo e 2% m/m de KOH em relação ao óleo, a reação foi mantida sob agitação magnética por 2 h. Transferiu-se a mistura para um funil de separação de 250mL ao qual ficou por 24 horas em repouso Separou-se o biodiesel e o glicerol no qual foram medidos em uma proveta de 100mL, em seguida o biodiesel foi lavado com 5ml de ácido cítrico 5% e 5mL de água destilada a 70° C por 3 vezes. Logo foi colocado em estufa por 2 hora á 100°C, e depois submetido à filtração com sulfato de sódio anidro. Na quarta etapa realizou-se as caracterizações físico químicas do biodiesel, rendimento, aspecto, viscosidade e índice de acidez. A estabilidade oxidativa foi acompanhada através dos espectro de absorção no Uv/Vis.
Resultado e discussão
Após a caracterização do óleo e pré-tratamento, procedeu-se transesterificação básica, no processo de separação o biodiesel apresentou aspecto límpido com coloração marrom-alaranjada e glicerina, rendimento75%.O óleo de Buriti,é ideal para produção de biodiesel, pois apresenta índice de acidez inferior a de 0,5 mg KOH/g.O óleo apresentou valor de índice de saponificação abaixo dos valores estabelecidos pela legislação brasileira(ANVISA,1999) Tabela 1.O óleo e o biodiesel produzido a partir do óleo de buriti apresentaram características físico-químicas,em geral,dentro dos padrões estabelecidos pela ANP e ANVISA.As leituras no UV-vis foram em: 205nm, onde ocorre a absorção de ácidos carboxílicos e ésteres(PRADOS,2015,232nm dienos conjugados(FERRARI,2009)e 268nm trienos conjugados, com os dois últimos fornecendo o grau de oxidação proporcional ao ganho de oxigênio e à formação de peróxidos.(ALMEIDA,2007). Segundo SILVA (2012), a absorção em 205nm corresponde ao ácido oleico e linoleico em 232nm ao ácido palmítico.As leituras foram realizadas no dia da síntese para o óleo bruto e para o biodiesel após 24h de separação (Biodiesel 1)e após 30 dias de armazenamento,sem exposição a luz e umidade(Biodiesel 30).Analisando o gráfico 1.Observa-se que as amostras apresentaram maior absorção no comprimento de onda 232nm correspondente aos dieno conjugados, em virtude do teor de caratenóides na mistura, sendo o maior valor obtido na análise de 30 dias. A diminuição da absorbância em 232nm entre o óleo bruto e o biodiesel1 mostra que o biodiesel produzido apresentou diminuição dos compostos primários de oxidação e a qualidade do biodiesel obtido em termos de pureza.O perfil se altera após 30 dias de oxidação com o aumento da absorbância para todos os comprimentos de onda utilizados.
Tabela 1.
Figura 1
Conclusões
Conclui-se que o Buriti comparado às outras culturas, apresenta grande potencialidade tendo em vista que não possui concorrência para com fins alimentícios, podendo ser obtido por métodos naturais que não utilizam cortes de áreas florestais, sendo uma alternativa de energia renovável com benefícios sociais, ambientais e econômicos. A caracterização por UV permitiu confirmar a presença de compostos secundários no biodiesel, e a formação de compostos oxidados após 30 dias de armazenamento.
Agradecimentos
À Universidade Federal do Tocantins, e ao laboratório de Química/Colegiado de Ciências Exatas e Tecnológicas por ter cedido o espaço para a realização desse projeto.
Referências
ANP - AGÊNCIA NACIONAL DE PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS. Resolução nº 4 de 02 de Fevereiro de 2010. Disponível em: <www.anp.gov.br>. Acesso em 29 jun. de 2015.
AGUIAR, E. F. S.; et al. Química verde: a evolução de um conceito. Química Nova, v. 37, n. 7, p 1257-1261, 2014.
ALMEIDA, A. A. F. Avaliação da oxidação do biodiesel etílico de milho por meio de técnicos espectroscópicos. 2007, 79 f. Dissertação (Mestrado em Química) universidade Federal da Paraíba, João Pessoal – PB, 2007.
FERRARI, R. A.; et al. Biodiesel de soja – taxa de conversão em ésteres etílicos, caracterização físico- química e consumo em gerador de energia. Química Nova, v. 28, n. 1, p. 19-23, 2005.
FERRARI, R. A.; DE SOUZA, W. L. Avaliação da estabilidade oxidativa de biodiesel de óleo de girassol com antioxidantes. Química Nova, v. 32, n. 1, 106-111, 2009.
GERIS, R.; et al. Biodiesel de soja – Reação de transesterificação para aulas práticas de química orgânica. Química Nova, v. 30, n. 5, p 1369-1373, 2007.
LIMA, J. R. O.; SILVA, R. B.; SILVA, C C. M.; SANTOS, L. S. S.; JUNIOR, J. R. S.; MOURA, E. M.; MOURA, C. V. R. Biodiesel de Babaçu (orbignya sp.) obtido por via Etanólica. Química Nova, v. 30, n. 3, 600-603, 2007.
MARTINS, C.; ANDRADE, P. P. Produção de biodiesel no brasil: estratégia de sustentabilidade social, econômica e ambiental. Sustainable Business International Journal, n. 40, p 1-16, 2014.
MENDONÇA, B. L. et al. Produção e caracterização do biodiesel produzido a partir do óleo de tucumã. In: 6° SIMPÓSIO NACIONAL DE BIOCOMBUSTÍVEIS (BIOCOM), 6 2013, Canoas. Anais ... Canoas: BIOCOM, 2013, p.1-3.
PRADO, C. P.; DE FIGUEREDO, K. S. L.; RIBEIRO, I. H. S. Uso de sebo bovino como alternativa para a consolidação da produção de biodiesel no estado do tocantins: um estudo da estabilidade oxidativa via análises espectroscópicas no uv-vis. Periódico Tchê Química, v. 12 n. 23, 90-99, 2015.
SILVA, A. E. S. Identificação e quantificação via técnicas cromatográficas de ácidos graxos com potencial farmacológico em frutos amazônicos. 2012. 79 f. Dissertação – (Mestre em Ciências na Área de Tecnologia Nuclear - Materiais) Instituto de pesquisas energéticas e nucleares autarquia associada à universidade de São Paulo, São Paulo, 2012.
SOUZA, D. M. C. Estudo da Fotoxidação do óleo de Buriti (Mauritia flexuosa L. f.) por Cromatografia Gasosa e por Espectroscopia de Absorção na região do Infravermelho . 2012. 64 f. Dissertação (Mestre em Recursos Naturais) – Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul, Dourados, 2012.