8º Encontro Nacional de Tecnologia Química
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.