Realizado em Vitória/ES, de 09 a 11 de Setembro de 2015.
ISBN: ISBN 978-85-85905-13-2
TÍTULO: PRODUÇÃO DE BIODIESEL A PARTIR DE ÓLEO DE COCO VIA CATÁLISE BÁSICA
AUTORES: Casagrande, V. (FACULDADE MULTIVIX)
RESUMO: As atividades industriais baseadas no petróleo não são auto-sustentáveis e
seus produtos não tem como característica principal a biodegradabilidade,
causando então a necessidade de obter uma nova fonte de energia alternativa.
Uma alternativa é a utilização de óleos vegetais para substituir o óleo
diesel, já que esses óleos poluem menos. A produção do biodiesel a partir do
óleo de coco tem como objetivo ampliar o conhecimento da produção, montagem
do aparato experimental, otimização da rota de produção, testes preliminares
para identificação do melhor reagente e álcool a ser utilizado, produzir o
biodiesel via catálise básica, caracterização das propriedades físicos-
químicas do biodiesel produzido a partir do óleo de coco.
PALAVRAS CHAVES: Biodiesel; Transesterificação; Óleo de coco
INTRODUÇÃO: Atualmente a política mundial tem dado relevância para novas tecnologias que
contribuam ecologicamente para um mundo sustentável. Devido à limitação das
reservas petrolíferas e o consequente aumento dos preços do petróleo, o
Biodiesel vem sendo apontado como o principal substituinte ao diesel de
petróleo. Biodiesel é um combustível renovável e biodegradável, derivado de
óleos vegetais ou de gorduras animais, que possa substituir totalmente ou
parcialmente o óleo diesel de origem fóssil. Pode ser produzido pelo
processo de transesterificação, no qual o óleo reage com um álcool de cadeia
curta (metanol ou etanol), na presença de um catalisador homogêneo básico ou
ácido (MME). O objetivo da reação é modificar a estrutura molecular do óleo
vegetal, tornando-a praticamente idêntica à do óleo diesel e, por
consequência, com propriedades físico-químicas iguais.O processo de produção
de biodiesel é composto das seguintes etapas: preparação da matéria-prima,
reação de transesterificação, separação de fases, recuperação e desidratação
do álcool, destilação da glicerina e purificação desse combustível
renovável. A transesterificação é o termo geral usado para descrever uma
importante classe de reações orgânicas na qual um éster é transformado em
outro através da troca dos grupos alcóxidos, onde um triglicerídeo reage com
um álcool na presença de um catalisador produzindo uma mistura de ésteres
monoalquílicos de ácidos graxos e glicerol. A reação pode ser catalisada
tanto por catalisadores homogêneos quanto heterogêneos – os quais podem ser
ácidos ou básicos. (GARCIA, 2006).
MATERIAL E MÉTODOS: Foi feita a otimização da reação através do planejamento experimental Box
Behnken 33 para os fatores e níveis de temperatura, tempo e razão molar
(óleo:álcool). No procedimento de produção do Biodiesel foi montado um
aparato experimental para que ocorresse a reação. Foi utilizado KOH como
catalisador químico. As quantidades de óleo, álcool e catalisador foram
estabelecidos após a otimização do processo reacional. Depois de decorrido o
tempo de reação, foi realizada as etapas de decantação, lavagem e separação
da glicerina e do biodiesel. A análise da densidade foi realizada através do
equipamento Density Meter DMA 4500 M. Para o índice de acidez: foi pesado 2
g de óleo e adicionado 25 ml da mistura de éter etílico: álcool etílico
(2:1) acompanhado de agitação. Foi adicionado 2 gotas de fenolftaleína e
titulado com solução 0,1N de NaOH até que a solução passe de incolor para
rósea. A análise da umidade foi dada pelo aparelho Titulador Karl Fischer da
Metrohm - Titrino Plus 870 KF. A análise da viscosidade foi dada pelo
aparelho Brook Field DV -II+Pro.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: No intuito de estabelecer as condições ótimas da trasesterificação do óleo
de coco via catálise básica (KOH),a otimização realizada deu origem a uma
superfície de resposta proveniente de uma equação quadrática.(Figura1). Com
os parâmetros ótimos de produção estabelecidos foi feita a análise físico-
química no analito obtido. A densidade do biodiesel obtido encontra-se
dentro dos limites admissíveis pela ANP. Este é um importante indicador da
qualidade do óleo, pois demonstra que não houve contaminação por água ou
resíduos de materiais particulados provenientes da matéria-prima. O índice
de acidez máximo permitido é de 0,50 mg KOH/g e foi obtido 0,20 mg KOH/g . A
viscosidade foi realizada conforme a norma ASTM D7042, por um viscosímetro
automático. Esta norma é equivalente e coerente com a norma ASTM D445
prevista na portaria 45/2014 da ANP de especificações técnicas para análise
de biodiesel. A viscosidade cinemática do biodiesel apresentou-se levemente
acima dos limites admissíveis pelas normatizações da ANP. Este leve
acréscimo pode ter sido proveniente de resíduos de álcoois incorporados aos
óleos. Este mesmo efeito de contaminação pelos álcoois são responsáveis pelo
comportamento de fluido dilatante. Umidade determinada por titulação
potenciométrica automática Karl Fischer é uma análise de grande
sensibilidade que obedece as normas ASTM D 4377. A determinação do teor de
água indicou que o biodiesel obtido ainda não foi finalizado. Etapas
posteriores de desidratação ainda são recomendadas antes da classificação
conformas as normas. O biodiesel obtido a partir do óleo coco apresentou
elevados teores de água residuais, possivelmente provenientes dos solventes
ou das lavagens à quente realizadas à fim de purificá-lo.
Figura 2
Superfície de resposta da otimização do
experimento.
Tabela 1
Propriedades do biodiesel
CONCLUSÕES: Os resultados obtidos mostram que o Biodisel obtido não atingiu todos os
parâmetros aceitáveis, mostrando que ainda não foi finalizado. É necessário
correção da umidade e da viscosidade para um produto de boa qualidade. Os
parâmetros de densidade e acidez estão dentro dos padrões de qualidade do
Biodiesel.
AGRADECIMENTOS: Fapes pelo suporte financeiro, Faculdade Multivix e UFES.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BENEVIDES, M. S. L. Estudo sobre a produção de biodiesel a partir de oleaginosas e análise de modelos cinéticos do processo de transesterificação via catálise homogênea.2011. 75 f. Monografia (Bacharelado em Ciência e Tecnologia). Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Angicos, 2011.
GARCIA, Camila Martins. G165t Transesterificação de óleos vegetais / Camila Martins Garcia. -- Campinas, SP: [s.n], 2006.
MME: Ministério das Minas e Energia – Reunião Prodeem .Disponível em: http://www.mme.gov.br/Prodeem/prodeem.htm. Acessado 3 de agosto de 2014.