PRODUÇÃO DE DIESEL VERDE A PARTIR DO ÓLEO DE BABAÇU UTILIZANDO CARBONATO DE SÓDIO COMO CATALISADOR NO CRAQUEAMENTO TÉRMICO CATALÍTICO

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Materiais

Autores

Lima, E.C. (UNIFESSPA) ; Santanna, J.S. (UNIFESSPA) ; Lopes, M.J.A. (UNIFESSPA) ; Gama, V.J.P. (UNIFESSPA) ; Monteiro, M.S. (UNIFESSPA) ; Santos, C.L.S. (UNIFESSPA) ; Pinto, S.A.G. (UNIFESSPA) ; Mota, S.A.P. (UNIFESSPA)

Resumo

Motivada a buscar uma fonte de energia limpa e renovável produzida a partir de biomassa abundante e nativa em regiões do território brasileiro que servisse como fonte de renda a população do campo, um incentivo a conservação da vegetação e entre outras razões, substituir o combustível fóssil oriundo do petróleo. O presente trabalho trata da produção de Diesel Verde através de um processo de craqueamento térmico catalítico do óleo de babaçu, onde o carbonato de sódio a 99,5% de pureza, foi usado como catalisador apresentando bom rendimento, teve eficiência na desoxigenação do mesmo, apresentando índice de acidez igual a zero. Portanto, o carbonato de sódio pode ser empregado como um bom catalisador no craqueamento térmico catalítico do óleo de babaçu para a produção de biodiesel.

Palavras chaves

Craqueamento catalítico; Óleos vegetais; Diesel Verde

Introdução

No mundo inteiro, com o passar dos anos e as intermitentes crises de energia, associadas à maior demanda por combustíveis fósseis, surgem novos e fortes estímulos para o desenvolvimento de tecnologias de produção de biocombustíveis que passam a ter um papel de destaque na matriz energética mundial e no mercado internacional de combustíveis. O Brasil se transformou nos últimos anos num dos maiores produtores de biocombustíveis em termos globais (MARZULLO, 2007). O óleo de babaçu apresenta muitas vantagens, mediante a diversidade de biomassa existente para obtenção de biocombustíveis, com relevância aos seus aspectos ecológicos, sociais, econômicos, ambientais etc. Por ser um fruto oriundo de uma palmeira nativa (orbignya martiana), sua cadeia produtiva é uma das mais representativas do extrativismo vegetal no Brasil, em razão de sua área de abrangência (a cerca de 13 a 18 milhões de hectares em 279 municípios, situados em 11 Estados), seu uso é bastante difundido na Amazônia, na Mata Atlântica, no Cerrado e na Caatinga (CARRAZZA, et al 2012). Com objetivo de extinguir esses problemas, a comunidade científica vem se empenhando a descobrir fontes alternativas e renováveis para a produção de combustíveis. Vem então, desenvolvendo diversas linhas de pesquisas e testes com esses materiais, utilizando-se de processos de transesterificação, esterificação, fermentação e craqueamento para produção de biocombustíveis (MOTA et al, 2014). Neste contexto, esta pesquisa visa produzir diesel verde, tendo como matéria prima o óleo de babaçu, através do processo de craqueamento térmico catalítico utilizando o carbonato de sódio como catalisador.

Material e métodos

A presente pesquisa foi realizada no laboratório de Polímeros, Processos e transformações de materiais (LPTM) da Universidade Federal do Sul e Suldeste do Pará – UNIFESSPA. Realizou-se o processo de craqueamento térmico catalítico do óleo de babaçu para obtenção de diesel verde, como catalizador foi usado o carbonato de sódio (Na2CO3) com grau de pureza 99,5%. A biomassa utilizada no craqueamento foi adquirida na feira do produtor rural de Marabá/PA. O aparato utilizado no processo de craqueamento foi uma planta semi-piloto de bancada, composta por uma Manta térmica da marca Quimis, modelo Q321A25, com potência de 570 W, balão volumétrico de fundo redondo com capacidade de 1 L, uma coluna de destilação do tipo Vigreux, sem empacotamento e com 12 reentrâncias, um condensador de casco e tubo e um funil de decantação (Figura 1). O tipo de processo foi: craqueador/destilador. A temperatura de set point utilizado foi 450°C e o tempo de processo foi de 60 minutos. Foi realizado 1 experimento da reação de craqueamento térmico catalítico utilizando 200g da matéria-prima e 20 g do material catalítico. Com o intuito de verificar a eficiência do catalisador foram realizadas algumas análises no biocombustível obtido: índice de acidez, índice de saponificação e índice de éster. Nestas analises os principais reagentes utilizados foram: Álcool Isopropilico PA (99,5%), Tolueno PA (99,5%), Hidróxido de Potássio PA (85%) e Fenolftaleina (solução alcoólica e aquosa). Em todas as etapas do processo os operadores usaram Equipamentos de Proteção Individual (EPIs).

Resultado e discussão

Durante o processo de craqueamento foi verificada a temperatura na qual as moléculas de triglicerídeos começaram a quebrar e consequentemente houve a formação de gases. Sendo 316°C, esta informação é necessária para que a eficiência do material empregado como catalisador seja avaliada, uma vez que o craqueamento térmico de óleos e gorduras se dá em temperaturas próximas de 400°C (QUIRINO, 2006), portanto, o carbonato de sódio mostrou-se eficiente quanto à diminuição da energia de ativação desta reação. As análises físico-químicas (Figura 2) demonstram que o Carbonato de sódio, no que tange à diminuição da acidez, apresentou grande eficiência, uma vez que exibiu resultado dentro dos padrões exigidos pela ANP (0,3 mg de KOH/g). No que diz respeito ao índice de saponificação e éster, pôde-se observar que a percentagem de catalisador não foi eficiente, uma vez que o índice apresentou alto valor, isso indica que ainda havia ácidos graxos ligados à cadeia carbônica. A presença de sabões no biocombustível acarreta vários problemas nos motores, por isso é importante que a quantidade de catalisador a ser empregada seja suficiente para esta transformação química.

Conclusões

Com base no desenvolvimento deste trabalho e da análise dos resultados obtidos é possível concluir que, no que tange ao rendimento da reação o Carbonato de sódio 99,5% atuou de forma satisfatória, além do mais o mesmo demonstrou-se eficiente com relação à transformação química de ácidos carboxílicos em hidrocarbonetos, apesar de não ter apresentado uma conversão completa.

Agradecimentos

À Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará - Unifesspa. Ao Laboratório de Polímeros, Processos e Transformação dos Materiais - LPTM/Unifesspa

Referências

ANP. Nº 40, 25.10.2013—DOU 28.10.2013.
CARRAZZA, L. R.; ÁVILA, J. C.; SILVA, M.; Manual Tecnológico de Aproveitamento Integral do Fruto do Babaçu. 2ª edição. Brasília – DF, Instituto Sociedade, População e Natureza (ISPN). 2012. Disponível em: http://www.ispn.org.br/arquivos/Mont_babacu006.pdf. Acesso em: 16 de julho de 2017.
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