ÁREA: Proquim - Feira de Projetos de Química de Nível Médio
TÍTULO: MATÉRIAS-PRIMAS ALTERNATIVAS E TECNOLOGIA PARA A PRODUÇÃO DE BIODIESEL
AUTORES: DIAS, K. S. (PIRACICABANO) ; BALAMINUTE, M. (PIRACICABANO) ; ROGADO, J. (PIRACICABANO)
RESUMO: O biodiesel, um biocombustível renovável produzido a partir da conversão de óleos vegetais e gorduras animais, apresenta-se como uma possível solução para os malefícios provocados pelo petróleo e seus derivados, reduzindo significativamente a emissão dos gases causadores do aquecimento global. Este trabalho tem como objetivo mostrar algumas das possíveis matérias-primas alternativas, e a tecnologia empregada na produção do biodiesel. E também, através de um experimento utilizando o óleo vegetal usado em frituras, o seu bom desempenho como uma matéria-prima alternativa.
PALAVRAS CHAVES: biodiesel; matérias-primas alternativas; transesterificação.
INTRODUÇÃO: No Brasil, as alternativas para a produção de óleos vegetais são diversas, o que constitui num dos muitos diferenciais para a estruturação do programa de produção e uso do biodiesel no país. Por se tratar de um país tropical, com dimensões continentais, o desafio colocado é o do aproveitamento das potencialidades regionais. Isso é válido tanto para culturas já tradicionais, como a soja, o amendoim, o girassol, a mamona e o dendê, quanto para alternativas novas, como o pinhão manso, o nabo forrageiro, o pequi, o buriti, a macaúba e uma grande variedade de oleaginosas a serem exploradas.
Além disso, nem todos os óleos vegetais e gorduras são próprios para serem utilizados na obtenção do biodiesel uma vez que podem apresentar alta viscosidade ou grande número de insaturações na cadeia carbônica dos ácidos graxos que constituirão o biocombustível.
O óleo de cozinha usado apresenta-se como uma boa opção, pois há várias fontes dessa matéria-prima, como por exemplo, lanchonetes e cozinhas industriais, e também, os esgotos municipais onde a nata sobrenadante é rica em matéria graxa. Também pode se destacar a utilização de grãos de café, a planta Canudo de Pito e a moringa oleífera.
Nesse sentido, o trabalho objetiva tratar de matérias-primas alternativas para a produção de biodiesel, e a tecnologia empregada em sua produção. E, também, por meio de um experimento utilizando o óleo vegetal usado em frituras, verificar seu desempenho como matéria-prima alternativa.
MATERIAL E MÉTODOS: O trabalho iniciou-se por meio de revisão bibliográfica a partir de obras reconhecidas, periódicos especializados e investigações recentes, obtidos no Banco de Dados da Biblioteca da USP, Banco de Teses e Portal da CAPES. O procedimento experimental foi baseado em Froehner, Leithold e Lima Junior (2007).
A reação de transesterificação foi realizada em um béquer de 2000 ml e com agitação mecânica (200 rpm). A este reator foram adicionados 180 g do óleo de fritura. O óleo foi aquecido a 50 °C, então, foi adicionado 80 ml de etanol e 1,8 g de hidróxido de potássio, mantendo-se uma razão estequiométrica óleo/álcool de 1:6 (tempo zero da reação).
A mistura foi agitada por 2h para garantir a completa esterificação do óleo. Foi possível observar o andamento da reação devido ao brusco escurecimento da mistura e, em seguida, retorno a uma coloração original, mais clara. É perceptível a mudança na viscosidade da mistura. A mistura reacional foi colocada em um funil de separação e adicionados 60 ml de glicerina para acelerar a separação das fases.
Após a decantação e separação, a fase inferior, contendo o éster, foi lavada com uma solução aquosa de HCl 0,5% para neutralizar o KOH remanescente e retirar eventuais traços de álcool ou glicerina. Após decantar novamente, a amostra foi tratada com sulfato de magnésio anidro e filtrada. Finalmente a amostra estava pronta.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Em relação à transesterificação, que é a separação da glicerina do óleo vegetal - cerca de 20% de uma molécula de óleo vegetal é formada por glicerina, o que o torna mais denso e viscoso durante o processo de transesterificação, a glicerina é removida do óleo vegetal, deixando-o mais fino e reduzindo a viscosidade. Entre os álcoois que podem ser usados no processo de transesterificação o etanol é a opção brasileira por causa de seu baixo custo e vantagens físicas e químicas. (FANGRUI; MILFORD, 1999).
Através de um experimento em laboratório, comprovamos que é possível produzir biodiesel a partir do óleo vegetal usado, como a partir das demais matérias-primas já conhecidas.
O uso de óleo vegetal usado na produção de biodiesel possui vantagens a se considerar, como sua importância para o meio ambiente – o uso do óleo de cozinha impediria que boa parte desse material fosse despejado no solo, em rios ou diretamente no esgoto doméstico, o que resultaria na poluição destes.
Uma desvantagem verificada foi que, apesar dessa matéria-prima ser encontrada facilmente, é de grande dificuldade o recolhimento deste óleo, pois este se encontra em pequenas quantidades e em inúmeros locais, o que inviabilizaria o uso dessa matéria-prima em grande escala.
CONCLUSÕES: Os óleos vegetais recuperados correspondem tipicamente aos óleos vegetais parcialmente hidrogenados que são descartados após uso em fritadeiras. Seu custo varia de um terço a um quarto do valor atribuído aos óleos vegetais refinados.
A estratégia com estes materiais é a de converter as frações em biodiesel. Nessa empreitada, constatamos a possibilidade de produzir o biocombustível a partir do resíduo que seria descartado na natureza e, desta forma, minimizar a contaminação de recursos hídricos, possibilitando, também, a redução da emissão dos gases causadores do aquecimento global.
AGRADECIMENTOS: Ao Núcleo de Educação em Ciências da UNIMEP.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: FANGRUI, Ma; MILFORD, A. Hanna. Biodiesel production: a review. Bioresource Technology, 70:1-15, 1999.
FROEHNER, Sandro; LEITHOLD, Juliana; LIMA JUNIOR, Luiz Fernando. Transesterificação de óleos vegetais: caracterização por cromatografia em camada delgada e densidade. Química Nova, 30,8:2016-2019, 2007.
KNOTHE, Gerhard; GERPEN, Jonvan; RAMOS, Luiz Pereira. Manual do Biodiesel. São Paulo-SP: Edgard Blücher, 2006.
