ISBN 978-85-85905-19-4
Área
Química Tecnológica
Autores
Meira, M. (IFBA) ; Lago, C. (IFBA) ; Ribeiro Leal Filho, J. (UFBA) ; Andrade, M. (IFBA) ; Ferreira, N. (IFBA) ; Luna, S. (UFBA)
Resumo
O presente trabalho refere-se ao uso de extratos vegetais para melhorar a qualidade do biodiesel diminuindo seu ponto de entupimento a frio. O extrato vegetal foi preparado por maceração do pó da planta em metanol seguido da evaporação do solvente à pressão reduzida. O ponto de entupimento de filtro a frio (PEFF) determina a maior temperatura em que o biodiesel não flui por um filtro padronizado, ou leva mais de 60 segundos para passar. Quanto maior a porcentagem de ésteres graxo saturado maior a facilidade de formar cristais a temperaturas mais altas o que pode causar entupimento de filtros e injetores nos motores. O Ponto de Entupimento de Filtro a Frio foi determinado de acordo a norma ASTM D 6371, utilizando-se um Ponto de Entupimento de Filtro a Frio, modelo AFP-102 da marca Tanaka.
Palavras chaves
Biodiesel; Aditivo; Anti-congelante
Introdução
Para manter a viabilidade do biodiesel na matriz energética, e que este não seja apenas um complemento ao diesel mineral, são necessárias inovações para vencer suas principais desvantagens técnicas. Apesar da importância do tema, os estudos relacionados ao desenvolvimento de novos aditivos para o biodiesel ainda são muito escassos. Quando comparado ao diesel, o biodiesel possui o ponto de entupimento a frio alto. Isto significa que o biodiesel, a depender da origem pode congelar nos motores automotivos. Para avaliar as propriedades do biodiesel a baixas temperaturas, existem três ensaios de laboratório [1]: 1. Ponto de névoa (cloud point - CP), que é a temperatura do combustível em um processo de resfriamento, na qual se observa os primeiros cristais (método ASTM D2500); 2. Ponto de entupimento de filtro a frio (cold-filter plugging point - CFPP), que é a temperatura em que o combustível perde a capacidade de atravessar um filtro padrão quando resfriado (método EN ISO 116/método similar americano: LTFT - low temperature flow test - ASTM D 4539); O ensaio utilizado pela ANP é o CFPP segundo norma ASTM 6371-05. 3. Ponto de fluidez (pour point - PP), que é a temperatura em que o combustível perde sua fluidez quando sujeito a resfriamento nas condições de teste (método EN ISO 3016). Quanto maior for o tamanho da cadeia e/ou quanto mais saturada as cadeias das moléculas do biodiesel, mais alto serão os valores destes parâmetros. A gordura animal, por exemplo, apresenta valores mais elevados destes parâmetros do que o biodiesel proveniente de óleo vegetal. Em geral, para um mesmo biodiesel verifica-se que o CP, quando comparado com CFPP e PP, apresentará sempre os maiores valores de temperatura, e, portanto, o CP é considerado como o mais restritivo.
Material e métodos
1. Reação de Transesterificação Em um balão de fundo chato (500 mL) são adicionados 200 g do óleo de soja. Em seguida, é adicionada a solução de metóxido de sódio recentemente preparada e a mistura é mantida por agitação por uma hora. logo após, a mistura reacional é transferida para um funil de separação para permitir separação das fases pela decantação: superior contendo biodiesel e inferior composta de glicerol, sabões, excesso de base e álcool. A lavagem do biodiesel é feita com alíquotas de 200ml de agua destilada. A ausência do catalisador básico é confirmada através da medida do pH na água de lavagem, a qual deve estar neutra. Para remoção dos traços de umidade o biodiesel é filtrado utilizando-se sulfato de sódio anidro. 2. Preparação dos extratos Pesou-se 50 g de folha ou semente seca e moída. Em um erlermeyer adicionou- se a folha ou semente, metanol suficiente para cobrir o material e deixa-se em maceração por 5 dias, depois filtrou-se a mistura e evaporou-se o solvente no rota-evaporador a vácuo. Para produção dos extratos foram utilizados: Pó da cúrcuma ; Folhas de alecrim; Folhas de tomilho; Folhas da alfavaca ; Semente do cravo e o Oléo essencial de limoneno 3. Teste do Ponto de Entupimento de Filtro a Frio O Ponto de Entupimento de Filtro a Frio foi determinado de acordo a norma ASTM D 6371, utilizando-se um Ponto de Entupimento de Filtro a Frio, modelo AFP- 102 da marca Tanaka. Para realizar os testes, um volume de 45 ml de amostra é adicionado na pipeta do equipamento. O sistema é então esfriado no equipamento, no qual a temperatura da amostra é medida pelo equipamento. A amostra é succionada através da pipeta a cada um grau Celsius até o momento em que o volume da pipeta não é preenchido em 60 segundos.
Resultado e discussão
O ponto de entupimento de filtro a frio (PEFF) determina a maior temperatura
em que o biodiesel não flui por um filtro padronizado, ou leva mais de 60
segundos para passar. Quanto maior a porcentagem de ésteres graxos saturados
maior a facilidade de formar cristais a temperaturas mais altas o que pode
causar entupimento de filtros e injetores nos motores. Foram realizados 6
testes no equipamento sempre comparando a amostra aditivado com o biodiesel
puro. Os resultados dos testes das amostras de biodiesel puras e aditivadas
estão mostrados na Figura 1.
Como pode ser observado na tabela apenas o extrato de cravo obteve um bom
resultado no teste de entupimento para uma redução de 4ºC do ponto de
entupimento de filtro a frio e a solução de alecrim foi a única que
aumentou o ponto de entupimento de filtro a frio, as outras soluções
mantiveram os resultados em comparação ao biodiesel
Resultados obtidos nos testes do ponto de entupimento de filtro a frio
Conclusões
O extrato de cada vegetal foi adicionado na concentração de 0,1% ao biodiesel. Foram analisados os extratos de cravo, cúrcuma, alecrim, alfavaca e tomilho. Entre os extratos testados destaca-se o extrato de cravo, que ocasionou uma depleção de 4ºC no ponto de entupimento a frio do biodiesel de soja.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao CNPq pelas bolsas e auxílio financeiro
Referências
Lôbo, I.P.; Ferreira, S.L.C.; Cruz, R.S. Biodiesel: parâmetros de qualidade e métodos analíticos. Quim. Nova, v. 32 p. 1596-1608, 2009.
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