Realizado em Teresina/PI, de 28 a 30 de Julho de 2013.
ISBN: 978-85-85905-05-7
TÍTULO: PRODUÇÃO DE BIODIESEL DE ÓLEO DE FRITURA EM UMA PLANTA PILOTO NO COLÉGIO MILITAR DE PORTO ALEGRE: UMA EXPERIÊNCIA DE TRANSPOSIÇÃO DE CONHECIMENTOS NA ÁREA DE BIOCOMBUSTÍVEIS E INTERAÇÃO UNIVERSIDADE/ESCOLA
AUTORES: Albuquerque, G. (COLÉGIO MILITAR DE PORTO ALEGRE) ; Serra, G. (COLÉGIO MILITAR DE PORTO ALEGRE) ; Tomazi, J. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL) ; Abreu, J. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL) ; Crescencio, P. (COLÉGIO MILITAR DE PORTO ALEGRE) ; Alves Rodrigues, M.R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL) ; Sanches Filho, P.J. (INSTITUTO FEDERAL SUL-RIO-GRANDENSE) ; Melecchi, M.I. (COLÉGIO MILITAR DE PORTO ALEGRE) ; Bastos Caramão, E. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL)
RESUMO: A grande quantidade descartável do óleo residual do rancho das organizações militares apresenta-se como uma opção de matéria-prima para a produção de biodiesel, aliando reaproveitamento de resíduos à utilização de processos de produção mais limpos. Em vista disso, o objetivo desse trabalho foi de produzir biodiesel de óleo residual, caracterizando segundo normas governamentais. O óleo residual do Colégio Militar, depois de filtrado, foi submetido a reação de esterificação alcalina em um reator de 20 L de capacidade. O biodiesel obtido foi caracterizado e analisado na UFRGS, segundo os procedimentos descritos na Resolução 42, da ANP. Os resultados obtidos demonstraram que o biodiesel estava de acordo com os valores estabelecidos na Resolução 7, da ANP, passando a ser utilizado numa viatura
PALAVRAS CHAVES: biodiesel; óleo de fritura; ensino médio
INTRODUÇÃO: O emprego de óleos usados para produção de biodiesel transforma esse importante resíduo em matéria-prima, uma vez que representa uma alternativa potencialmente barata e ambientalmente correta, devido à origem renovável do óleo vegetal, além de ter destino nobre, pois não são descartados de maneira incorreta. Embora tenha valor agregado, parte desses óleos é encaminhada a redes de esgoto, lixões, aterros sanitários, solos e cursos d’água, o que gera problemas tanto para a fauna quanto para a flora. Isto quer dizer que, ao analisar os efeitos causados ao meio ambiente, é possível aliar o destino correto do óleo residual à produção de biodiesel, que é consideravelmente menos poluente que o óleo diesel (ALVES, G.C.S. 2010). Dentro deste contexto, foi elaborado um projeto intitulado “Transposição de Conhecimentos na Área de Petróleo, Biocombustíveis e Biomassa: Interação Universidade/Escola”- MCT/FINEP/CT-PETRO-POMOPETRO-02/2009, entre a Universidade (UFRGS/Instituto de Química), o Colégio Militar de Porto Alegre (CMPA) e o Instituto Federal sul-rio-grandense (IFSul) promovendo maior integração da Universidade com as Instituições Públicas de Ensino médio e técnicos, visando despertar vocações, atualizar e consolidar os conhecimentos de seus estudantes nas áreas tecnológicas, abrangidas pelos setores de Petróleo e Biocombustíveis. Nesta primeira etapa do projeto, foi desenvolvido pelos alunos do CMPA, a produção de biodiesel a partir do óleo residual proveniente do rancho do colégio. Tais pesquisas tem se mostrado de grande valia educacional, tanto do ponto de vista científico, quanto do econômico. Além de estimular o estudo da Química, incentiva a reutilização ou a transformação do resíduo e a sua utilização como fonte de combustível limpo e renovável.
MATERIAL E MÉTODOS: O óleo de fritura residual foi coletado no rancho do Colégio Militar pelos alunos. Para iniciarem o processo da produção de biodiesel, o óleo coletado passa por um processo de decantação e filtração, para eliminar as impurezas. O óleo filtrado foi submetido inicialmente ao processo em bancada de laboratório e depois das condições otimizadas, o processo foi realizado em um reator de 20 L de capacidade. Logo após a filtração, foi adicionado ao óleo o catalisador (hidróxido de potássio + metanol), para que a reação ocorra mais rapidamente, o que leva em média de 1 a 2 horas a uma temperatura de 70 ºC. Após esse tempo, o produto é colocado em um funil de separação onde ocorre a separação das fases (biodiesel e glicerina). Por um sistema de drenagem é extraído o biodiesel que vai para outro recipiente com agitação onde é lavado com uma solução ácida (2% v/v de ácido fosfórico). Após a lavagem, o biodiesel passa por um decantador para retirada da água e outras impurezas, terminando assim o processo. Para caracterizar o biodiesel produzido no CMPA, foram realizados, na UFRGS os seguintes testes: Índice de Acidez, Índice de Iodo; Glicerina Total; Glicerina Livre; Teor de Água; Teor de Metanol; Teor de potássio e Teor de ésteres, segundo a Resolução No 42 da ANP e AOCS (ANP, 2010). Para determinação dos ésteres, foi usada a cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas–GC/MS, (Schimadzu-5050A) e para o teor de metanol e glicerina, foi usada cromatografia gasosa com detector de ionização em chama–GC/FID (Schimadzu-2010 com amostrador automático) (FACCINI et al, 2011) .
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados obtidos, para três amostras de biodiesel, estão descritos na Tabela I. Todas as amostras apresentaram valores que estão de acordo com as especificações do biodiesel, segundo a Resolução 07/2008 da ANP.
Tabela I. Resultados obtidos para a análise de três amostras de biodiesel de óleo residual de fritura do CMPA.
parâmetro amostra 1 amostra 2 amostra 3 Média CV (%)
IA 0,3900 0,3342 0,1109 0,3117 24,01
II 105,066 81,739 113,773 100,192 13,50
TE 96,65 94,32 98,67 96,55 1,84
GT 0,19 0,25 0,29 0,24 16,89
GL 0,012 0,080 0,011 0,015 30,66
TA 1450 1890 2010 1783 13,50
TM 0,35 0,45 0,41 0,40 10,19
TP <0,1 <0,1 <0,1 <0,1
IA = Índice de Acidez (%); II = Índice de Iodo; TE = Teor de ésteres (%); GT = Glicerina Total (%); GL = Glicerina Livre (%); TA = Teor de Água (ppm); TM= Teor de Metanol (%); TP= Teor de potássio (ppm).
A Figura 1 apresenta um cromatograma típico do GC/MS de uma amostra de biodiesel. Nesta figura são identificados os ésteres metílicos do C14:0 ao C18:0. O pico C17:0 é referente ao padrão interno.
Cromatograma com a identificação dos ésteres metílicos de uma amostra
CONCLUSÕES: Os resultados apresentados confirmam a possibilidade de aproveitamento do óleo de fritura para fins educacionais. O biodiesel produzido tem sido usado nos caminhões do CMPA, na proporção de até 30%, apresentando excelente performance no veículo. O biodiesel obtido apresenta-se dentro das especificações segundo normas da ANP, podendo ser usado sem causar danos ao motor dos caminhões.
AGRADECIMENTOS: FINEP e CNPq
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: DA CUNHA, M. E.; KRAUSE, L. C.; MORAES, M. S. A.; FACCINI, C. S.; JACQUES, R. A.; ALMEIDA, S. R.; RODRIGUES, M. R. A.; CARAMÃO, E. B. 2009. Beef tallow biodiesel produced in a pilot scale. Fuel Processing Technology. 90: 570-575.
MORAES, M. S. A.; KRAUSE, L. C.; DA CUNHA, M. E.; FACCINI, C. S.; DE MENEZES, E. W.; VESES, R. C.; RODRIGUES, M. R. A.; CARAMÃO, E. B. 2008. Tallow Biodiesel: Properties Evaluation and Consumption Tests in a Diesel Engine. Energy & Fuels. 22: 1949-1954.
FACCINI, C. S.; DA CUNHA, M. E.; MORAES, M. S. A.; KRAUSE, L. C.; MANIQUE, M. C.; RODRIGUES, M. R. A.; BENVENUTTI, E. V.; CARAMÃO, E. B. 2011. Dry washing in biodiesel purification: a comparative study of adsorbents. Journal Brazilian Chemical Society. 22: 558-563.
ALVES, G. C. S. 2010. Utilização dos óleos de fritura para produção de biodiesel. Trabalho de Graduação, Faculdade de Tecnologia de Araçatuba.