Produção de biodiesel nas aulas de Práticas Educacionais II: um olhar mais consciente e uma alternativa de combustível renovável

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Ensino de Química

Autores

Carvalho, J.A. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ) ; Silva, R.M. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ) ; Ribeiro, D.R.N. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ) ; Silva, M.V.M. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ)

Resumo

Há muito tempo se discute sobre a emissão de CO2 na atmosfera e como isso vem prejudicando o planeta; muitos encontros foram feitos e alternativas debatidas, em como reduzir na atmosfera a quantidade de CO2. A partir deste pensamento sustentável, foi desenvolvido com os alunos do curso de Ciências Naturais com habilitação em Química, da Universidade do Estado do Pará (UEPA) um estudo sobre o uso do biodiesel (um combustível bastante promissor, no Brasil, devido sua produção apresentar excelentes condições de clima, solo, e imensa extensão territorial, que são favoráveis para a plantação de diversas oleaginosas) culminando numa aula prática a fim de compreender o processo de produção do biodiesel, sua eficiência e, quem sabe, uma parcial substituição do diesel por este biocombustível.

Palavras chaves

Biodiesel; Experimentação; Combustível Alternativo

Introdução

O biodiesel é constituído de uma mistura de ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos, obtidos da reação de transesterificação entre qualquer triglicerídeo e um álcool de cadeia curta, metanol ou etanol. Possui praticamente as mesmas propriedades do petrodiesel, mas comparado a este, pode eliminar as emissões de óxido de enxofre e reduzir as emissões de CO2 (VIANNA, 2006). A partir desse pensamento mais sustentável, o biodiesel vem sendo muito debatido em congressos sobre meio ambiente, na sociedade automobilística e na mídia como uma alternativa limpa de combustível. Assim, para que se possa proporcionar uma melhor qualidade de vida à sociedade e ao planeta deve-se pensar em como a substituição da gasolina, que é extraída do petróleo (matéria orgânica), pode trazer benefícios. Em algumas cidades brasileiras, como por exemplo Curitiba, o uso do biocombustível em frotas de ônibus já é uma realidade, circulando na cidade 2% desse combustível mais sustentável, vale ressaltar que o custo do biodiesel é bem maior que o diesel e sua eficiência depende de uma boa manutenção, e uma preocupação com os filtros e os componentes que entram em contato com o combustível, mas os benefícios para o meio ambiente são maiores ainda. Analisando essas questões, foi desenvolvido com os alunos do curso de Ciências Naturais – Química, da (UEPA), juntamente com o professor da disciplina de Práticas Educacionais II um estudo sobre o uso do biodiesel, com objetivo de produzir, em laboratório, uma pequena amostra desse biocombustível, além de calcular sua eficiência em relação ao diesel (que é utilizado nas empresas de ônibus da região metropolitana de Belém/PA) e projetar uma possível substituição de 10% do diesel que é consumido anualmente nas empresas de ônibus por biodiesel.

Material e métodos

A proposta constituiu-se, em dois momentos: um teórico, com a exposição de slides, artigos e vídeos, com ênfase no biodiesel, e um segundo momento prático (realizado no laboratório da Instituição). Para a produção do combustível, foi necessário dividir a turma em três grupos. Incialmente mediu-se 40mL de metanol numa proveta, em seguida foi medido 1,5g de NaOH (Hidróxido de Sódio) em uma balança analítica, utilizando para isso um vidro de relógio como recipiente dos cristais de NaOH, logo após adicionou-se em um béquer os 1,5g de NaOH e os 40mL de metanol, mexendo até dissolver o hidróxido de sódio. Obs: todo o processo foi realizado no exaustor a fim de eliminar ou remover qualquer odor provocado pela solução de NaOH e metanol. Depois foi aquecido os 200mL de óleo de soja no bico de Bunsen até a temperatura atingir 60o C, para isso foi colocado um termômetro no béquer onde o mesmo encontrava-se com uma temperatura inicial de 30oC. Em seguida, foi misturado a solução de metanol com NaOH aos 200mL de óleo de soja já aquecido, mexendo levemente. Após, adicionou-se a solução resultante em um funil de decantação e deixou decantar por, aproximadamente, 24 horas. Passadas as 24 horas de decantação, foi retirado a glicerina presente na solução, aproximadamente 18mL de glicerina, deixando apenas o biodiesel. Depois, lavou-se o biodiesel com água destilada (quatro etapas de lavagem com 40mL de água destilada). Em seguida, foi realizado a secagem do biodiesel a partir do Sulfato de sódio (2 colheres de sulfato de sódio). Após todos os processos, obtive-se um rendimento de, aproximadamente 90% do biodiesel, o que resultou em 180mL de biodiesel, os 20mL restantes foram perdidos na formação de glicerina (aproximadamente 18mL) e durante a lavagem do biodiesel (aproximadamente 2mL).

Resultado e discussão

A realização do projeto e consequentemente a produção final do biodiesel, sob orientação do professor da disciplina de Práticas Integradoras II, mostrou-se muito eficaz visto a grande acessibilidade de se obter biodiesel em um simples laboratório de química da instituição, possibilitando, inclusive, grandes discussões a respeito de uma possível mudança de 10% do diesel utilizado em grandes empresas de ônibus da região metropolitana de Belém. Dos 200mL de óleo de soja utilizados na produção, obteve-se 180mL de biodiesel, ou seja, 90% de rendimento. Os 20mL não aproveitados foram perdidos na formação de glicerina, uma substancia que não é eficaz aos motores de carro devido seu caráter viscoso e gorduroso. Ao coletar as informações sobre o consumo de diesel utilizado pela empresa “A” de ônibus, obteve-se como resultado um valor de 10.621.500L de diesel anual, isso porque a empresa possui uma frota de 194 ônibus com um consumo diário de 150L. Com esses valores, foi realizado uma série de cálculos a fim de obter o valor da emissão de CO2 através do consumo do diesel, tendo como resultado o valor de 276144,48307 tCO2 sendo emitidos anualmente. Percebe-se, com este resultado, o quão alarmante é o uso intenso de diesel pelas empresas de ônibus, pois nota-se um número muito elevado de CO2 que é liberado para a atmosfera, fazendo-se necessário repensar sobre seu uso abusivo e reforçando os argumentos sobre sua possível substituição por 10% de biodiesel. Se fosse possível substituir 10%, teria um valor de 1062150000mL de biodiesel (uma relação de 200mL de óleo de soja→ 180mL de biodiesel, logo, 1180166666,7mL de óleo de soja → 1062150000mL de biodiesel).

Conclusões

Diante desses impasses em relação ao custo do biodiesel, o projeto desenvolvido na Universidade, proporcionou aos alunos uma oportunidade de desenvolver -de modo mais rustico, mas não menos eficiente- uma pequena amostra de um combustível mais limpo: o biodiesel. O desenvolvimento da atividade proposta pelo professor, além de levantar discussões sobre emissões de CO2 na atmosfera, proporcionou uma reflexão sobre uma possível mudança de hábito. Desse modo, pode-se concluir que o trabalho atingiu seus objetivos quanto a produção de uma amostra de biodiesel em laboratório.

Agradecimentos

Referências

VIANNA, Fernanda Cristina. Análise de ecoeficiência: avaliação do desempenho econômico-ambiental do biodiesel e petrodiesel. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, 2006.

Agencia Nacional do Petróleo (ANP). Biocombustíveis. Disponível em: http://www.anp.gov.br/wwwanp/biocombustiveis> Acesso em: 3 de agosto de 2017.

BRASIL. Biodiesel. Brasília: MEC/Setec, 2006. Disponível em: http://portal.mec.gov.br/setec/arquivos/pdf/cartilha_biodiesel.pdf.> Acesso em: 1 de agosto de 2017.