ESTUDO DO TRATAMENTO DO SEBO DE FRANGO PARA OBTENÇÃO DE BIODIESEL

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Ambiental

Autores

Lopes de Figueredo, K.S. (UFT) ; Porto Prados, C. (UFT) ; Silva Rodrigues, A. (UFT) ; Vasconcelos Milhomem, L. (UFT) ; Coelho de Almeida, S.G. (UFT)

Resumo

O biodiesel apresenta nítidas vantagens ambientais e econômicas em relação ao diesel de origem fóssil. A fim de se otimizar esses ganhos ambientais e econômicos as matérias primas de baixa qualidade como os sebos animais têm sido estudadas. Nota-se, a necessidade de adequá-las para obtenção de biodiesel com qualidade. O objetivo do trabalho foi estudar os tratamentos possíveis para adequar o sebo de frango quanto ao teor de matéria insaponificável e índice de acidez para obtenção de biodiesel via catálise básica. Observou-se que os processos de secagem, extração de compostos polares na degomagem e esterificação ácida foram eficientes na diminuição do índice de acidez e interferentes que poderiam inviabilizar,a síntese do biodiesel.

Palavras chaves

BIODIESEL; DEGRADAÇÃO; TRANSESTERIFICAÇÃO

Introdução

O uso predominante de combustíveis de origem fóssil tem acarretado, de forma globalizada, problemas ambientais e econômicos. Assim, a busca por fontes de energia limpas, renováveis e que atuem na diminuição da dependência do petróleo tem se intensificado nos últimos anos. O biodiesel destaca-se por ser derivado de biomassa renovável, ser livre de compostos sulfurados, tem possibilidade de ser obtido a partir de matérias primas de baixíssimo custo, como o sebo de frango, e ser capaz de substituir total ou parcialmente o diesel de origem fóssil (ENCARNAÇÃO, 2008; SCHUCHARDT et al., 2001) (DABDOUB et al., 2009). O principal caminho para a obtenção do biodiesel é a reação de transesterificação via catálise básica e a conversão dos triaciligerídeos da matéria prima em ésteres alquílicos de ácidos graxos depende fortemente das características físico-químicas da matéria-prima. Além disso, a presença de contaminantes podem influenciar negativamente na estabilidade oxidativa do biodiesel. Nesse sentido ao empregar o sebo de frango para obter o biodiesel, são requeridos tratamentos visando a diminuição do índice de acidez e o teor de matéria insaponificável.O objetivo do trabalho foi separar o sebo do frango de outros resíduos (carne, sangue, água e outros resíduos sólidos) e estudar a influência da degomagem e esterificação ácida na diminuição do índice de acidez e contaminantes polares. Além de promover a sintetize do biodiesel via catálise básica através da reação de transesterificação, e comparar os biodieseis obtidos pelo sebo tratado e pelo sebo bruto através da análise de absorbância por UV (PRADOS et al., 2015).

Material e métodos

Para o processo de extração a gordura do frango foi separada da carne, fibras e outras impurezas via aquecimento em banho-maria, seguido de secagem em estufa a 110 °C por 4 h. O índice de acidez foi determinado conforme o método oficial (AOCS,1997), pesou-se 14,2g do sebo de frango em erlenmayer de 250mL, e adicionou 50mL de etanol anidrido neutralizado. A mistura foi homogeneizada por agitação magnética á 70°C. Adicionaram-se 2 gotas de fenolftaleína 1% e titulou-se com a solução de NaOH 0,1 mol/ L-1 devidamente padronizada. O índice de saponificação foi realizado por titulação com HCl 0,5 mol.L-1, após a reação de saponificação de 2,0 g de sebo com solução alcoólica de KOH 0,5 mol.L-1. A degomagem foi realizada com água em proporção de 1:1 (água destilada: sebo), à 70 °C com agitação magnética por 1 hora. As fases orgânicas e aquosas foram separadas por extração líquido-líquido, a fase orgânica foi levada á em estufa numa temperatura á 100 °C durante 2 horas. A esterificação ácida foi realizada com 0,05mL de H2SO concentrado e 5,88mL de metanol em 404g do óleo da gordura de frango a 65 °C com agitação magnética por 1 hora. O biodiesel foi obtido por transesterificação via catálise básica a partir de duas amostras diferentes de sebo: uma submetida aos pré-tratamentos e uma bruta. Para reação empregou-se 2% de catalizador, razão molar metanol/óleo 9:1, 2 horas de reação a 70 °C sob agitação magnética. Transferiu-se a mistura para um funil de separação de 250mL deixado por 24 horas em repouso. O biodiesel foi lavado com 5ml de ácido cítrico 5% e 5mL de água destilada a 70° C por 5 vezes e levado á estufa por 2 horas á 100°C. O biodiesel foi filtrado com sulfato de sódio anidro. O teste de combustão foi realizado utilizando cadinhos de porcelana contendo um pedaço de algodão embebido com biodiesel e para promoção da combustão, foi utilizado um palito de fósforo como fonte de calor. A estabilidade oxidativa foi acompanhada em Uv/Vis (T60 UV- Visible Spectrophotometer da marca PG INSTRUMENTS LTDA), através das absorbâncias das amostras de sebo de frango (1:1000 em diclorometano) para ésteres, ácidos carboxílico em 205 nm.

Resultado e discussão

Na tabela 1 são apresentados os resultados das caracterizações referentes ao sebo de frango bruto, ao sebo submetido a secagem em estufa por 4 horas, ao sebo degomado e ao sebo esterificado e aos biodieseis obtidos do sebo tratado e do sebo bruto.Os dados apresentados na Tabela 1 demonstram que o sebo de frango bruto apresentava, inicialmente, elevado índice de acidez e que todos os pré-tratamentos demonstraram eficiência para remoção dos ácidos graxos e outras impurezas tornando o sebo adequado para a síntese quanto ao índice de acidez. O sebo bruto apresentou baixíssimo índice de saponificação por causa do elevado teor de compostos polares (matéria insaponificável). Além disso, somente a secagem em estufa foi suficiente para eliminar tais impurezas. As amostras de biodiesel de sebo bruto e sebo tratado foram submetidas ao teste de combustão no qual se verificou menor tempo de queima para o biodiesel de sebo bruto. Ambos apresentaram chama de coloração amarelada. Os dados da análise no UV-vis estão apresentados na Tabela 2. A absorbância no comprimento de onda de 205 nm corresponde aos ácidos graxos constituintes dos triacilglicerídeos e aos ácidos graxos livres presentes no sebo de frango. Observou-se o aumento da absorbância em 205 nm ao longo das etapas de tratamento demonstrando sua eficiência. A purificação da matéria prima elevou a concentração de triacilglicerídeos através da eliminação dos contaminantes.

tabela 1 apresenta-se os resultados das caracterizações referentes ao sebo de frango e dos biodieseis obtidos do sebo bruto e tratado.


Tabela 2 – Absorbâncias do sebo de frango antes e depois dos tratamentos no comprimento de onda 205 nm.

Conclusões

Foi possível concluir que o sebo de frango apresenta elevado potencial como matéria-prima para obtenção de biodiesel no estado do Tocantins. Trata-se de um resíduo o que diminui muito o custo de produção e, apesar de apresentar elevados índices de acidez e saponificação, os tratamentos de secagem, degomagem e esterificação apresentaram-se eficientes na adequação dessas propriedades. A análise por UV-vis corroborou com as análises físico-químicas demonstrando a eficiência dos tratamentos aplicados ao sebo.

Agradecimentos

A Universidade Federal do Tocantins, pelo apoio ao estudo realizado e pela concessão da Bolsa Permanência.

Referências

ALMEIDA, A. A. F.; Avaliação da oxidação do biodiesel etílico de milho por meio de técnicos espectroscópicos. 2007. 76 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Centro de Ciências exatas e da Natureza - Universidade Federal da Paraíba, João Pessoal – PB. 2007.

DABDOUB, M. J.; BRONZEL, J. L.; RAMPIN, M. A.; Biodiesel: visão crítica do status atual e perspectivas na academia e na indústria. Química Nova, v. 32, n. 3, 776-792, 2009.

ENCARNAÇÃO, A. P. G..;Geração de Biodiesel pelos Processos de Transesterificação e Hidroesterificação, Uma Avaliação Econômica. Dissertação de Mestrado. 2008. 164 f. Dissertação (Mestre em Ciências)- Escola da Química - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. 2008.

SCHUCHARDT, U.; RIBEIRO, M. L.; GONÇALVES, A. R.; A indústria petroquímica no próximo século: como substituir o petróleo como matéria-prima?. Química Nova, v. 24, n. 2, 247-251, 2001.

PRADOS, C. P.; 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.