ÁREA: Ambiental

TÍTULO: PROCESSAMENTO DE BIODIESEL A PARTIR DE ÓLEO COMESTÍVEL SATURADO: INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO E DA TEMPERATURA

AUTORES: Silva, K.S.L. (IFMA-CAMPUS ZÉ DOCA) ; Oliveira, L.V. (IFMA-CAMPUS ZÉ DOCA) ; Costa, D.D. (IFMA-CAMPUS ZÉ DOCA) ; Alves, W.S. (IFMA-CAMPUS ZÉ DOCA) ; Vieira, J.S.C. (IFMA- CAMPUS ZÉ DOCA)

RESUMO: O óleo comestível saturado é utilizado diariamente no processo de fritura de alimentos. Uma das maneiras de reciclar o óleo é através do processamento de biodiesel. Este trabalho tem por objetivo estudar a influência da concentração e da temperatura reacional e estimular a prática ecologicamente corretas em prol de um desenvolvimento sustentável. O óleo foi coletado em diferentes estabelecimentos do município de Zé Doca (MA), A transesterificação foi realizada variando-se a concentração molar do óleo, do metanol e do catalisador, além da temperatura do meio reacional. Os resultados obtidos revelaram que a produção de biodiesel a partir dos resíduos de fritura utilizados como matéria-prima pode agregar valores econômicos, sociais e contribuir para a redução de impactos ambientais.

PALAVRAS CHAVES: óleo saturado; variáveis de controle; biodiesel

INTRODUÇÃO: Os principais componentes dos óleos e gorduras são os ácidos graxos. Estes compostos químicos desempenham importante função nutricional no organismo humano e animal (SARDELA, 1997). O óleo extraído das sementes de plantas oleaginosas é utilizado diariamente no preparo de alimentos. Durante o processo de cocção dos alimentos, o óleo é submetido a altas temperaturas e pode sofrer modificações em sua estrutura. Os efeitos fisiológicos que o óleo exerce no organismo humano quando aquecido a elevadas temperaturas e há um tempo prolongado são marcantes. Com o aquecimento durante o processo de fritura dos alimentos o óleo sofre modificações em suas propriedades funcionais, sensoriais e nutricionais, além de contribuírem para a degradação ambiental. O biodiesel é um combustível de queima limpa, originário de fontes naturais e renováveis como óleo vegetal, óleo comestível saturado gerado na decocção e fritura de alimentos, gordura animal e álcool. Quimicamente, é um mono-alquil éster de ácidos graxos, obtido pelo processo de transesterificação, cuja utilização associa-se diretamente à redução e/ou eliminação da dependência de combustíveis fósseis (BRANDÃO, 2007, SILVA, 2009, VIERIA, 2009). O objetivo deste trabalho é estudar a influência da concentração dos reagentes e da temperatura reacional na obtenção de biodiesel a partir de óleo comestível saturado e estimular a prática de atitudes ecologicamente corretas em prol de um desenvolvimento sustentável.

MATERIAL E MÉTODOS: A principal matéria-prima utilizada neste estudo foi o óleo comestível saturado (OCS), coletado em estabelecimentos comerciais do município de Zé Doca (MA), tais como churrascarias, pizzarias, lanchonetes e padarias. Foram coletas duas bombonas de cinco litros contendo óleo comestível saturado. Após a coleta as amostras foram transportadas para o Laboratório de Biocombustíveis do IFMA-Campus Zé Doca, onde foram filtradas, desodorizadas com solução JK-2, idealizada e produzida no próprio Campus Zé Doca, centrifugadas e disponibilizadas para o processo de transesterificação. O processamento do biodiesel a partir do óleo comestível saturado consistiu em aquecer o referido óleo numa temperatura previamente determinada. Em seguida, adicionou-se o agente transesterificante (metanol) vagarosamente mantendo-se o sistema sob agitação e depois se adicionou o catalisador (solução metóxi de sódio). A mistura reacional foi transferida para um funil de decantação onde permaneceu de repouso durante 24 horas. De acordo com o comportamento da mistura reacional, o éster metílico foi separado da fase glicerinosa. A fase éster foi lavada com solução acidulada de ácido sulfúrico a 0,5 mol. L-1 e duas lavagens com água fervente. O biodiesel foi então desumificado a 120°C durante 30minutos, filtrado e finalmente liberado para ser caracterizado físico-quimicamente. Para que os objetivos fossem concretizados, o estudo foi sistematizado da seguinte forma: as razões molares entre agente transesterificante e triglicerídeos foram respectivamente 3:1 e 6:1. As concentrações utilizadas para o catalisador foram 0,5% e 0,8% em relação à massa base do triglicerídeo e a temperatura do processo variou de 50 a 80°C.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os melhores resultados obtidos para as formulações estudadas foram (Imagem 1): A melhor taxa de conversão ocorreu na razão molar 1:6 entre glicerídeos e agente transesterificante, cuja concentração da solução catalisadora foi 0,8% em relação à massa base de óleo comestível saturado e temperatura de 65 ºC. Para se destacar a relevância da temperatura no processo de transesterificação realizou-se mais duas formulações extras (EX1 e EX2) com base na formulação D2, mantendo-se as mesmas condições exceto a temperatura conforme ilustra a Imagem 2. Os resultados obtidos na Imagem 3 revelaram que a temperatura é uma variável que influência na velocidade da reação e rendimento do biodiesel formado, por isso deve ser mantida numa faixa ideal. Nas Imagens 2 e 3 observou-se que na catálise básica, o óleo comestível saturado deve conter um baixo índice de acidez (I.A), uma vez que valores elevados de I.A exigem maior quantidade de catalisador para neutralizar os ácidos graxos livres (AGL) constituintes do óleo comestível saturado (OCS). A melhor taxa de conversão ocorreu na razão molar 1:6 entre glicerídeos e agente transesterificante, cuja concentração da solução catalisadora foi 0,8% em relação à massa base de óleo comestível saturado e temperatura de 65 ºC.

Imagem 1:

Melhores taxas de conversão de triglicerídeos em biodiesel.

Imagem 2:

Influência da temperatura na transesterificação do OCS.

CONCLUSÕES: A formulação que apresentou melhor rendimento foi a D2 atingindo 91%. A temperatura exerce influência na velocidade e no rendimento do biodiesel. Sendo assim, este parâmetro deve ser rigorosamente controlado numa faixa ideal ao longo do processo. As razões molares entre os glicerídeos e o agente transesterificante são diretamente proporcionais à taxa de conversão do biodiesel formado. Finalmente, a concentração do catalisador alcalino indicou uma relação direta com o índice de acidez do comestível saturado.

AGRADECIMENTOS: Ao IFMA-CAMPUS ZÉ DOCA

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: PARENTE Jr. E. & BRANCO, P. T. C. Análise comparativa entre etanol e metanol visando sua utilização como coadjuvante químico na produção de biodiesel.Artigo encontrado em: Biodiesel e inclusão social/ Ariosto Holanda. – Brasília:Câmara dos Deputados, Coordenação de Publicações, 2004.

SCHUCHARDT, U.; SERCHELI, R.; VARGAS, R. M. Transesterification of vegetable oils: a review. Braz. Chem. Soc. 1998, vol. 9, 199-210.

SILVA, M. C. D, et al. Avaliação do efeito antioxidante do líquido da castanha de caju (LCC) em óleo e biodiesel de mamona. Química nova, 2009.

VIERIA, A. C; BARRETO, M. L. G; VASCONCELOS, E. M; SILVA, G. F. Degomagem de óleo de girassol para produção de biodiesel. In. Anais do VIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica. Uberlândia (MG), 27 a 30 de julho de 2009.