COMPARAÇÃO DOS MÉTODOS CONVENCIONAL E IRRADIAÇÃO EM MICRO-ONDAS NA SÍNTESE DO BIODIESEL A PARTIR DE BLENDAS DOS ÓLEOS DE COPAÍBA E SOJA

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Química Tecnológica

Autores

Oliveira, P.H. (UNEMAT-CÁCERES) ; Gonçalves, C.R. (IFMT-CÁCERES) ; Rezende, S.P. (IFMT-CÁCERES) ; Matos, I.F. (IFMT-CÁCERES) ; Chagas, M. (IFMT-CÁCERES)

Resumo

Esta pesquisa tem por objetivo comparar o método convencional e irradiação em micro-ondas na síntese do biodiesel metílico a partir das blendas de óleos de copaíba e soja. Após o preparo das blendas com o óleo de copaiba neutralizado e soja (10:90% ) realizou a síntese do biodiesel pela reação de transesterificação alcalina convencional com o hidróxido de potássio e o metanol, na temperatura de 45ºC por 60 minutos. Posteriormente realizou a lavagem, purificação e secagem. Em um segundo estudo foi avaliado também a síntese do Biodiesel através do método de irradiação em micro-ondas, nas mesmas condições estudadas por 45 segundos e analisados. O melhor método na produção do biodiesel foi a irradiação em micro-ondas. Mais pesquisas na otimização de processos com este óleo são necessários.

Palavras chaves

Reação de Tansesterificaç; Metanol; Copaíba

Introdução

O Biodiesel, um combustível alternativo, que vem minimizar os inconvenientes gerados pelos combustíveis derivados do petróleo e pode ser produzido pela reação de transesterificação de óleos vegetais, a mais utilizada no Brasil, e usando principalmente o etanol ou metanol no seu processo de produção, com catalisadores ácidos, básicos, enzimáticos ou heterogêneos (LORA; VENTURINI, 2012). O método geralmente usados é o convencional de aquecimento e consomem mais energia e um tempo maior na síntese do biodiesel e tem sido substituído pela irradiação em micro-ondas, pela redução no tempo de reação e elevados rendimentos (SILVA FILHO, 2009). O óleo de soja é a matéria-prima mais usada na produção de biodiesel no Brasil, porém seu elevado preço e a grande disponibilidade de oleaginosas presentes no território nacional, pesquisas na busca por matérias-primas alternativas tem sido realizadas, com a finalidade de obter um produto de melhor qualidade e com baixo custo de produção (DIB, 2010). A copaíba, proveniente da região da Amazônia é uma das matérias-primas alternativas, já presenta de 55 a 60 % (m/v) em óleo e devido a sua composição tem sido utilizado em diversas funções (PIERI et al., 2009). A desvantagem do uso deste óleo é por conter alto índice de acidez. Para minimizar este inconveniente, pesquisas com blendas estão sendo estudadas, e tem sido considerado uma mistura promissora pois melhora os fatores negativos de alguma matéria-prima, melhorando as suas características e tornando-a viável para ser utilizado na produção de um biodiesel de melhor qualidade (SILVA et al., 2015) A partir deste contexto, esta pesquisa tem por objetivo comparar o método convencional e irradiação em micro-ondas na síntese do biodiesel metílico a partir da blenda de óleos de copaíba e soja.

Material e métodos

Os experimentos foram conduzidos no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso - Campus Cáceres. O óleo de copaíba utilizado foi adquirido em uma loja de produtos naturais na cidade de Cáceres-MT, a extração foi realizada na região de cerrado. O óleo de soja foi adquirido em um supermercado local. Inicialmente avaliou-se o índice de acidez dos óleos (IA) e preparou- se a blenda misturando-se estes óleos na proporção de 10:90 % (óleo de copaíba: soja, em volume, respectivamente) e avaliou-se o seu índice de acidez (IA). Posteriormente realizou a neutralização destas blendas com glicerina, hidróxido de potássio (KOH), aquecimento, filtração, desmussificação, filtração com sulfato de sódio anidro (Na2SO4) e o IA caracterizado novamente. Estas blendas foram usadas como matérias primas na síntese do biodiesel pelo método convencional através da reação de transesterificação, via catálise básica utilizando como catalisador o hidróxido de potássio 1,5% (m/v) e como o álcool o metanol na razão molar 8:1 (metanol: blenda), em uma faixa de temperatura de 45ºC, com agitação constante, durante um tempo reacional de 60 minutos. Posteriormente, os produtos formados foram transferidos para funis de decantação por 24 horas e o biodiesel bruto produzido foi purificado através de lavagens com solução de ácido clorídrico, cloreto de sódio saturado e água destilada até pH neutro; a secagem foi com sulfato de sódio anidro (GERIS et al., 2007). Repetiu-se o experimento da síntese do Biodiesel, com as mesmas blendas através do método de irradiação em micro-ondas, potência de 9000wats, nas mesmas condições estudadas anteriormente e um tempo reacional de 45 segundos. Todos os biodieseis foram caracterizados (MORETTO; FETT, 1998).

Resultado e discussão

Os resultados do índice de acidez da copaíba e soja foram respectivamente 36,7 mg KOH/g e 0,5 mg KOH/g. Com a neutralização, o óleo de copaíba apresentou um IA de 7,56 mg KOH/g e a blenda 0,72 mg KOH/g. Após avaliar os resultados dos índices de acidez do óleo de copaíba pode-se constatar que a neutralização mostrou-se eficiente. A blenda estudada apresentou um valor dentro dos padrões descrito por Gonçalves et al. (2009), que cita um IA abaixo de 1 mg de KOH/g para produzir um biodiesel de qualidade. A tabela 1 mostra os resultados das análises dos biodieseis pelos dois métodos. A tabela 1 mostra que a massa específica de todos os biodieseis estão de acordo com o valor de referência, mostrando que o produto encontra-se puro. Em relação ao IA, o biodiesel produzido pela irradiação em micro-ondas apresentou um melhor resultado que o método convencional e dentro da legislação vigente. No método convencional o IA está acima da norma da ANP, o que pode estar relacionado com a presença de água no biodiesel, ocasionando a hidrólise dos triglicerídeos e aumentando a sua acidez (SILVA et al., 2011) O rendimento de todos os biodieseis foi abaixo da ANP, verificando que pode ter ocorrido a perda deste produto durante a lavagem e purificação, necessitando a otimização destas técnicas.

Resultados de alguns parâmetros físico-químicos dos biodieseis. Legenda: ANP-Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.

Conclusões

Após avaliar os resultados pode-se concluir que a neutralização do óleo de copaíba é necessária na confecção de blendas. As blendas com o óleo de copaíba e soja são viáveis na produção do biodiesel e na possibilidade de adequar características de interesse do produto de acordo com as matérias - primas utilizadas. O método de produção do biodiesel por irradiação por micro-ondas, nas condições estudadas foi melhor comparando-se com o método convencional Há a necessidades de otimização no processo de produção e aperfeiçoamento de técnicas de lavagem e purificação do biodiesel bruto.

Agradecimentos

Referências

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