TÍTULO: Produção do biodiesel de óleo da semente de algaroba, uma abordagem de educação ambiental

AUTORES: LORENZO; J. G. F. (LTF/UFPB-IFP) ; SANTOS, J. A. R. (LPBS/UFPB) ; OLIVEIRA, C. S. (LPBS/UFPB) ; LIRA, B. F. (LTF/UFPB) ; ATHAYDE-FILHO, P. F. (LPBS/UFPB) ; BARBOSA-FILHO, J. M. (LTF/UFPB)

RESUMO: A síntese do biodiesel do óleo de semente de algaroba é uma reação fácil de ser executada e que não necessita de reagentes caros, sendo excelente para a introdução de um projeto interdisciplinar sobre energia renovável. A transesterificação é o processo mais utilizado atualmente para a produção de biodiesel, consistindo numa reação química entre óleos e etanol anidro ou metanol, estimulada por um catalisador. Esta síntese é excelente para a introdução de um trabalho interdisciplinar sobre o tema: combustíveis renováveis e seus impactos ambientais ou similares.

PALAVRAS CHAVES: biodiesel, algaroba, educação ambiental

INTRODUÇÃO: A Lei nº 11.097, de 13 de janeiro de 2005, define biodiesel como um “biocombustível derivado de biomassa renovável para uso em motores a combustão interna com ignição por compressão ou, conforme regulamento, para geração de outro tipo de energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil” (BRASIL, 2005). O biodiesel pode substituir total ou parcialmente o óleo diesel de origem fóssil em motores diesel. A mistura de 2% de biodiesel ao diesel do petróleo é chamada de B2 e assim sucessivamente, até o biodiesel puro, denominado B100. A lei acima introduz o biodiesel na Matriz Energética Brasileira: entre 2005 e 2007 é permitido uma mistura de 2% ao diesel comercializado, entre 2008 e 2012 é obrigatório a introdução de 2% de biodiesel e a partir de 2013 é obrigatório a mistura de 5% de biodiesel ao diesel comercializado.
Um dos maiores problemas do uso de combustíveis fósseis é a emissão de gás carbônico resultante da sua combustão. Essa taxa de emissão sobe com o crescimento do consumo desses combustíveis (BAIRD, 2002). A principal conseqüência do aumento da concentração de CO2 na atmosfera é o efeito estufa que provoca a elevação da temperatura média global. Esse aquecimento têm conseqüências drásticas como a fusão das calotas polares, aumento do nível médio dos oceanos, mudanças climáticas, etc.
A utilização de biodiesel representa uma redução acima de 95% na emissão final de gás carbônico, pois o CO2 liberado na combustão do biodiesel é compensado pela absorção da planta no processo de fotossíntese.


MATERIAL E MÉTODOS: A acidez do óleo de algaroba é de 2,315 mg de KOH/g de óleo, logo é necessária a sua neutralização. Segundo MORETTO (1986), para uma acidez na faixa entre 1,5-3 é necessária uma solução de hidróxido de sódio a 10% com uma quantidade equivalente a 15% da massa do óleo. A solução alcalina é adicionada ao óleo a temperatura ambiente com intensa agitação para facilitar o contato entre as duas fases. Após 30 minutos, aqueceu-se a mistura sob a faixa de temperatura de 75-80ºC com velocidade reduzida. Este procedimento foi realizado com a finalidade de quebrar a emulsão. A solução foi deixada em repouso por 24 horas para a separação da borra. Após a retirada da borra, o óleo é lavado de 3 a 4 vezes com porções de 10-20% de água fervente, deixando a carga em repouso cada vez por um período de 30 minutos.
Após a neutralização, preparou-se o metóxido de sódio misturando-se 24g de metanol com 1g de NaOH para cada 100g do óleo, na razão molar (1:6) em um balão, sob agitação constante, até dissolução total do NaOH. Em seguida, adicionou-se o metóxido de sódio ao óleo de algaroba, colocando-se depois sobre uma placa de aquecimento com agitação magnética, para efetuar a reação de transesterificação durante o tempo de trinta minutos, a 40°C.
Concluída a reação, a mistura foi transferida para um funil de decantação para a separação das fases. Após o repouso foi possível observar duas fases bem distintas: uma fase rica em ésteres metílicos, menos densa e mais clara, e uma fase rica em glicerina, mais densa e mais escura. Após retirar a fase pesada, o biodiesel foi submetido a um processo de lavagem com água acidificada e em seguida lavado com água destilada, a fim de remover qualquer quantidade residual de catalisador, sabão, metanol e traços de glicerina livre no produto final.


RESULTADOS E DISCUSSÃO: A reação é facilmente reprodutível e o biodiesel assim produzido apresenta vantagens sobre o diesel derivado do petróleo: é livre de enxofre e de compostos aromáticos, é biodegradável e apresenta maior ponto de fulgor o que garante uma comercialização mais segura.
O biodiesel gera empregos no setor primário evitando o êxodo do trabalhador no campo, reduzindo o inchaço das grandes cidades e pode ser produzido a partir de vegetações naturais do semi-árido nordestino.
Para uma maior facilidade pode-se fazer substituição de reagentes: óleo de soja refinado ao invés de óleo de algaroba (o óleo de soja apresenta um índice de acidez menor que 1 mg de KOH/g de óleo e portanto pode-se pular a etapa de neutralização do óleo); etanol anidro ao invés de metanol, aumentado-se a quantidade de álcool para 35g e o tempo de reação para 60 minutos (o álcool 96ºGL pode ser seco com um agente desidratante, como por exemplo o óxido de cálcio).






CONCLUSÕES: Os gases do efeito estufa absorvem parte da radiação infravermelha dificultando o seu escape para o espaço. Entre os principais GEE estão o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4), e o óxido nitroso (N2O). O uso indiscriminado de combustíveis fósseis no século XX provocou um aumento de 30% na concentração de CO2 atmosférico tendo um grande impacto na qualidade do meio ambiente, impulsionando a busca por fontes renováveis menos poluidoras.
Num contexto interdisciplinar é estabelecido, a partir desta prática, uma discussão sobre a importância dos benefícios da utilização de energias renováveis.

AGRADECIMENTOS: Ao Sr Eliezer Braz, proprietário da fazenda Quaresma em Sumé-PB, pela cessão das vagens de algaroba.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BAIRD, C. Química Ambiental, 2ª edição, São Paulo: Editora Artmed, 2002, p. 195-211

BRASIL, Presidência da República, Casa Civil, Subchefia para Assuntos Jurídicos. Lei nº 11.097, de 13 de janeiro de 2005. Disponível em <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2004-2006/2005/Lei/L11097.htm>. Acesso em 26 Abr 2011.

MORETO, E & ALVES, R. S. Óleos e Gorduras Vegetais (Processamento e Análises) Editora da UFSC, Florianópolis, 1986. p. 152.