ISBN 978-85-85905-19-4
Área
Química Tecnológica
Autores
Meira, M. (IFBA) ; Silva, C.L. (IFBA) ; Leal Filho, J.R. (IFBA) ; Luna, S. (UFBA) ; Andrade, M. (IFBA)
Resumo
Este trabalho teve como objetivo o estudo de aditivos derivados de extratos vegetais com o intuito de aumentar a estabilidade oxidativa do biodiesel. O equipamento utilizado para análise da oxidação da amostra foi "Oxitest®" (Velp Scientifica, Usmate, Milão, Itália). Entre os aditivos testados destacou-se o extrato de alecrim que mostrou alta atividade antioxidante, conseguindo aumentar 96% o período de indução do biodiesel. O que pode ser uma alternativa para diminuir o consumo de antioxidantes sintéticos no biodiesel.
Palavras chaves
Biodiesel; aditivos naturais; estabilidade oxidativa
Introdução
A demanda por alternativas sustentáveis para substituição dos combustíveis fosseis vem aumentando nos últimos anos. Neste sentido, o biodiesel é considerado um combustível ecológico em função de minimizar os problemas ambientais, relacionados ao aumento do efeito estufa. O biodiesel possui diversas vantagens em relação ao diesel, tais como, como, biodegradabilidade, maior lubricidade, menor toxicidade e um menor teor de enxofre. Atualmente o biodiesel é adicionado ao diesel em um percentual máximo de 7% porém a meta do governo é aumentar gradativamente podendo chegar até 20%. A baixa estabilidade oxidativa do biodiesel é uma grande desvantagem deste combustível em relação ao diesel. Assim como ocorre com os combustíveis o biodiesel precisa atender a requisitos mínimos de qualidade, e entre estes parâmetros se incluem a estabilidade oxidativa. O biodiesel é constituído por ésteres de ácidos graxos de cadeia longa, obtido a partir de fontes renováveis de natureza graxa, como óleos vegetais ou gordura animal (Meira, M. et al, 2011). O biodiesel é relativamente inerte quando preparado recentemente. Entretanto, seu padrão de qualidade é alterado rapidamente com o tempo de armazenagem, devido à sua baixa estabilidade oxidativa. Isto o torna mais corrosivo a metais principalmente em altas temperaturas. Ao mesmo tempo, suas propriedades como combustível é diminuída devido aos produtos de degradação formados, tais como, ácidos orgânicos e hidroperóxidos os quais agravam ainda mais os processos corrosivos (Meira M, et al, 2012). Com a degradação do biodiesel, ocorre aumento de sua viscosidade, elevação da acidez e corrosividade, formação de borras, particulados e consequentemente o entupimento das válvulas e filtros. (Meira, M. et al, 2011).
Material e métodos
Reação de Transesterificação: Em um balão de fundo chato (500 mL) são inseridos 200 g do óleo de soja. Depois é adicionada a solução de metóxido de sódio preparada anteriormente e a mistura é agitada por uma hora. Logo após, a mistura reacional é transferida para um funil de separação para permitir separação das fases pela decantação: superior contendo biodiesel e inferior composta de glicerol, sabões, excesso de base e álcool. A lavagem do biodiesel é feita com alíquotas de 200ml de agua destilada. A ausência do catalisador básico é confirmada através da medida do pH na água de lavagem, a qual deve estar neutra. Para remoção dos traços de umidade o biodiesel é filtrado utilizando-se sulfato de sódio anidro.Preparação dos extratos: Pesou-se 50 g de folha ou semente seca e moída. Em um erlermeyer adicionou- se a folha ou semente, metanol suficiente para cobrir o material e deixa-se em maceração por 5 dias, depois filtrou-se a mistura e evaporou-se o solvente no rota-evaporador a vácuo. Para produção dos extratos foram utilizados: Pó da cúrcuma ; Folhas de alecrim; Folhas de tomilho; Folhas da alfavaca e a semente do cravo. Estabilidade Oxidativa: O teste de atividade anti-oxidante foi realizado no de "Oxitest®" (Velp Scientifica). O equipamento consiste de duas câmaras separadas de oxidação. 5 gramas da amostra é adicionada no interior da câmara. A seguir o sistema é vedado, aquecido à 110ºC à uma pressão predeterminada de oxigênio puríssimo de 6 bar, onde a partir da redução da pressão interna é observado a oxidação do biodiesel.
Resultado e discussão
Foram realizados 5 testes no Oxitest sempre comparando a amostra aditivado com o biodiesel puro. Os extratos testados na concentração de 0,1 % foram de Curcuma longa (Açafrão-da-terra),Syzygium aromaticum (Cravo-da-Índia), Rosmarinus officinalis (Alecrim) e Thymus vulgaris(Tomilho). O extrato de cascas de laranja,1-methyl-4-(1-methylethenyl)-cyclohexene(Limoneno) foi usado em três concentrações diferentes, 0,1%, 0,05%, na concentração de 0,025%, sendo o melhor resultado nesta última concentração. Os resultados do período de indução (PI) das amostras de biodiesel puras e aditivadas estão mostrados na tabela 1. Entre os aditivos testados, podemos destacar os extratos de Cravo-da-Índia, Alecrim e Tomilho, conforme pode ser visto no gráfico 1.
Conclusões
O presente trabalho mostrou que o uso de aditivos naturais pode ser uma alternativa para minimizar a quantidade de aditivos sintéticos antioxidantes no biodiesel. Entre os aditivos testados destacou-se o extrato de alecrim usado na concentração de 0,1% mostrou alta atividade antioxidantes conseguindo aumentar 96% o período de indução do biodiesel. O extrato de cravo, também usado na mesma concentração aumentou em 62,6% o período de indução do biodiesel.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao CNPq pelas bolsas e auxílio financeiro.
Referências
Meira, M.; Quintella, C.M.; Ferrer, T.M.; Silva, H.R.G.; Guimarães, A.K.; Santos, M.A.; Pepe, I.M.; Costa Neto, P.R. Identificação de adulteração de biocombustível por adição de óleo residual ao diesel por espectrofluorimetria total 3d e análise das componentes principais. Quim. Nova, Vol. 34, No. 4, 621-624, 2011.
Meira, M.; Quintella, C.M.; Tanajura, A.A.; Silva, H.R.G.; Fernando, J.E.S.; Costa Neto, P.R.; Pepe, I.M.; Santos, M.A.; Nascimento, L.L. Determination of the oxidation stability of biodiesel and by spectrofluorimetry and multivariate calibration. Talanta 85, 2012.
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