SÍNTESE DE BIODIESEL A PARTIR DO ÓLEO DE EUCALIPTO UTILIZANDO A TRANSESTERIFICAÇÃO POR AQUECIMENTO CONVENCIONAL

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

Química Tecnológica

Autores

Figueiredo, E. (IFMT) ; Loraine, E. (IFMT) ; Rezende, S. (IFMT) ; da Silva Gomes, L. (IFMT) ; Souza de Deus, J. (IFMT) ; da Silva Martins, L. (IFMT) ; Zotesso, M.R. (INSTITUTO FEDERAL DO MATO GROSSO) ; Fraga, I.M. (INSTITUTO FEDERAL DO MATO GROSSO)

Resumo

A soja é a matéria-prima mais utilizada para a síntese de biodiesel. Muitos pesquisadores vem investigando matérias-primas alternativas para que a indústria de biodiesel não crie uma dependência em relação a essa cultura. O presente estudo investigou como matéria-prima, o óleo de eucalipto, na síntese de biodiesel. A transesterificação ocorreu em micro-ondas convencional a fim de diminuir o tempo reacional. Foi utilizada uma razão molar de 8:1 metanol/óleo, e como catalisador o hidróxido de potássio, o tempo reacional foi de 30 s. O biodiesel obtido, apresentou-se dentro das especificações da ANP, apto a ser comercializado, e com tempo reacional vantajoso, quando comparado ao tempo reacional requerido em um processo de aquecimento convencional, atualmente, o mais utilizado na indústria.

Palavras chaves

BIODIESEL; micro-ondas; eucalipto

Introdução

Biodiesel é o combustível biodegradável derivado de fontes renováveis, como óleos vegetais e gorduras animais. É obtido comumente pelo processo de transesterificação. Por ser derivado de fontes renováveis, o biodiesel pode ser produzido a partir de diferentes matérias-primas como soja, canola, sebo bovino, mamona, girassol, pião manso entre outros. Todos eles com grande produtividade de óleo de alta viscosidade. A reação de transesterificação leva a produtos comumente denominados biodiesel, isto é ésteres alquinos de óleos e gorduras (SCHWAB, BAGBY e FREEDMAN, 1987). A transesterificação consiste na reação entre óleos e álcoois de cadeia curta, em excesso, a reação é impulsionada por catalisadores. Em termos de síntese de biodiesel aumentam cada vez mais a busca por novas tecnologias de produção desse combustível, a fim de diminuir o tempo de reação, diminuindo assim os custos. Uma das metodologias que tem sido investigada é a transesterificação por aquecimento em micro-ondas. O método de irradiação por micro-ondas torna o processo de transesterificação em alta escala, mais rápido, cerca de 30 s (ALVAREZ; et al., 2008). A soja é atualmente a matéria-prima mais utilizada para a síntese de biodiesel, e muitos pesquisadores vem investigando matérias-primas alternativas para que a indústria de biodiesel não crie uma dependência em relação a essa cultura. Nesse contexto, o presente estudo investigou a síntese de biodiesel utilizando como matéria-prima, o óleo de eucalipto, muito utilizado na indústria de saneantes, como matéria-prima alternativa ao óleo de soja na síntese de biodiesel utilizando o processo de transesterificação em micro-ondas convencional.

Material e métodos

A transesterificação foi realizada por rota básica, utilizando como catalisador, 1% de hidróxido de potássio, em relação a massa do óleo. O álcool utilizado foi o metanol, utilizando a razão molar de 8:1. A reação foi realizada em um balão de fundo chato de 500 mL, o óleo de eucalipto foi inicialmente aquecido até uma temperatura de 60ºC. O catalisador foi adicionado ao álcool, e mantido sob forte agitação até constituir um mistura homogênea. A mistura metanol/KOH foi então adicionada ao óleo contido no balão de fundo chato. Após completa homogeneização, o balão contendo a blenda e a mistura catalisadora foi levado a um micro-ondas convencional sem nenhuma adaptação. A reação se processou durante 30 segundos (MOURA, (2010); SILVA FILHO, (2009)). Após cessar a reação, a mistura foi levada ao funil de separação de 500 mL, na qual foi deixada por 24hs a fim de que houvesse total separação de fases. Após separação da fase biodiesel da fase glicerina, o biodiesel foi lavado com ácido clorídrico 5%, solução saturada de cloreto de sódio e água destilada. Por fim o biodiesel foi filtrado em sulfato de sódio anidro a fim de retirar a umidade restante (Geris et al., 2007). Posteriormente o biodiesel foi caracterizado quanto a sua densidade, índice de acidez, rendimento e teor de ácidos graxos livres conforme metodologia descrita por Moretto e Alves, (1986).

Resultado e discussão

Os resultados do biodiesel produzido por transesterificação em micro-ondas a partir do óleo de eucalipto, são apresentados na tabela 1. TABELA 1 De acordo com a tabela 1 os resultados obtidos nas análises da densidade do biodiesel foram satisfatórios, pois encontram-se dentro do limite estabelecido pela Agência nacional de petróleo, gás natural e biocombustíveis (ANP), que varia entre 0,850 a 0,900 g/mL. O índice de acidez estabelecido pela ANP é 0,5mg KOH/g e de teor de ácidos graxos livres recomendado pela literatura é de 3%. O biodiesel obtido nesse estudo pode ser facilmente comercializado, visto que atende aos parâmetros estabelecidos pela ANP. Tanto o óleo de eucalipto quanto a transesterificação em micro- ondas, se mostraram promissores na síntese de biodiesel. O óleo de eucalipto se destaca nesse estudo como matéria-prima alternativa para substituição da soja na síntese de biodiesel. A transesterificação em micro-ondas, se destaca pelo encurtamento do tempo de reação, o que gera uma grande economia para a indústria de biocombustíveis

Resultados das análises dos biodieseis produzidos.

Conclusões

Frente aos resultados satisfatórios do biodiesel produzido através do micro- ondas com tempo reacional de 30 segundos, pode-se dizer que pode ser produzido em larga escala comercial, visto que observou-se um ótimo desempenho, está dentro das normas da ANP sendo assim um biodiesel que futuramente possa ser comercializado, e com tempo reacional vantajoso, quando comparado com o tempo reacional requerido em um processo de aquecimento convencional, atualmente, o mais utilizado na indústria.

Agradecimentos

AO IFMT-CAMPUS CÁCERES-PROFº OLEGÁRIO BALDO

Referências

ANP. RANP nº14 de 2012. RESOLUÇÃO ANP Nº 14, DE 11.5.2012 - DOU 18.5.2012. Disponívelemhttp://nxt.anp.gov.br/nxt/gateway.dll/leg/resolucoes_anp/2012/maio/ranp%2014%20- 202012.xml?fn=document-frameset.htm$f=templates$3.0. Acessada em 24/06/2013.

ALVAREZ, M. H.; et al. As microondas como alternativa química. Revista Diálogos & Ciência, Ano 2, nº7.2008.

GERIS, R.; et al. Biodiesel de soja - reação de transesterificação para aulas práticas de química orgânica.Rev. Quím. Nova, vol.30, n 5,São Paulo, 2007.

MORETTO, E.; ALVES, R. Óleos e Gorduras Vegetais, Editora da UFSC, Florianópolis, 1986.

MOURA, B. S. Transesterificação alcalina de óleos vegetais para produção de biodiesel: avaliação técnica e econômica. Dissertação submetida como requisito para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química, Área de concentração em Tecnologia Química. Seropédica, RJ,2010.

SILVA FILHO, A. A. Produção de biodiesel pela transesterificação alcalina homogênea do óleo de soja com metanol utilizando irradiação de microondas . Dissertação submetida como requisito l para obtenção do grau de Mestre em Ciência em Engenharia Química, Área de concentração em Tecnologia Química. Seropédica, RJ . 2009.

SCHWAB, A.W.M.O. BAGBY, E B. FREEDMAN; Preparation and Properties of Diesel fuels from Vegetable Oils, ( 1987).