Produção de Biodiesel via de catalise

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Durante o processo de transesterificação convencional, onde se aquece a mistura de óleo mais o álcool misturado com o catalisador através de agitação magnética onde o calor é transferido por condução e convecção, o trabalho tem como objetivo realizar a produção do biodiesel em escala laboratorial, a partir do óleo residual por meio de catalise homogênea básica por via de aquecimento radiação utilizando o aparelho de micro-ondas convencional, avaliando o tempo de reação e a conversão do óleo em biodiesel.

Objetivos Específicos:

- Analisar as propriedades físico-químicas para comparar com as normas da ANP tais como; Índice de acidez, Massa específica.

- Analisar quantidades diferentes de catalisador em razão da massa de óleo para obterem-se maiores rendimentos.

- Indicar tempo de reação necessária para atingir um rendimento elevado sem gasto de energia desnecessária.

- Revisão Bibliográfica

A definição tomada no domínio do Programa Nacional de Produção e uso de Biodiesel conceitua biodiesel como: “um combustível derivado de biomassa renovável para uso em motores a combustão interna com ignição por compressão, que eventualmente possa substituir parcial ou totalmente o óleo diesel de origem fóssil” (ANP, 2012).

O Biodiesel pode ser produzido por qualquer fonte de ácidos graxos, tais como: óleos vegetais e gorduras animais. Por ser um combustível alternativo acaba trazendo uma visão mais promissora, por ser um substituto renovável do diesel fóssil. O Biodiesel pode equilibrar no futuro próximo a eminente insuficiência de combustíveis fosseis no mundo, além de ser utilizados em vários países por apresentarem vantagens ambientais pelo fato de ser renovável (SALTARIN, 2013).

Logo o descarte de grande quantidade de óleos residuais, segue sendo feito de modo incorreto, originando vários problemas ambientais como a contaminação da agua, aumento do gasto com tratamentos de esgoto e agua etc. Para evitar que isso ganhe proporções elevadas é imprescindível a conscientização da população através do incentivo de reciclagem. O óleo residual seja ele derivado de indústria, restaurantes ou residências, pode ser empregado como matérias-primas na fabricação de sabão além na produção de Biodiesel (ALVES, 2014).

Onde a produção do Biodiesel por meio de óleos residuais possui varias vantagens como, o baixo preço da matéria-prima e os benefícios que apresenta ao meio ambiente. Logo desvantagens do processo de produção, esta relacionada com a grande quantidade de ácidos graxos livres localizados na matéria-prima, consequentemente é necessário etapas de purificação, que ocasiona o aumento dos gastos durante a produção do biodiesel (ALVES, 2014).

A reação de transesterificação é um processo de beneficiamento do Biodiesel, por meio de uma reação de um triglicerídeo com um álcool (metanol ou etanol), na presença de um catalisador acido ou básico, formando ésteres como principais produtos e a glicerina como coproduto, como mostrado de maneira geral na Figura 1.

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Figura 1 – Reação de transesterificação

O procedimento global de transesterificação de óleos vegetais, residuais e gorduras é uma sequencia de três reações reversíveis e consecutivas, em que os diglicerídeos e os monoglicerídeos são as etapas intermediarias, onde na maior parte dos casos faz a uso de catalisadores com a finalidade de acelerar a reação.

Micro-ondas

Recentemente pesquisas realizadas mostra a utilização de micro-ondas como uma alternativa vantajosa, já que além de acelerar a velocidade de reação química posteriormente minimiza a formação de resíduos em processos químicos. Basicamente as micro-ondas são energia eletromagnética transformada em calor. As moléculas polares quando irradiadas por um campo eletromagnético tendem a se orientar, e como as ondas do campo eletromagnético são mais velozes que a reorientação dessas moléculas ocorre o atrito entre elas chamado de fricção que promove consequentemente o aquecimento do meio (ALVAREZ, M. H.; et. al.; 2008).

Etapa de Purificação

Após o processo de transesterificação os ésteres metílicos pode porventura estar contaminados por ácidos graxos livres, água, catalisador e álcool. No método tradicional para purificar os ésteres usam-se lavagem aquosas de soluções acidas e agua destilada e por fim sulfato de sódio para remover a umidade (TEMÓTEO, 2015).

Imediatamente esse método origina elevadas quantidades de efluentes que é uma desvantagem, pois aumenta os custos de tratamento e o tempo de produção. Como alternativa para minimizar esses impactos, consistir em utilizado um método de adsorção que usa a Diatomita ou mais conhecida como Terra de diatomáceas para purificação dos ésteres metílicos. A diatomita é uma matéria prima de origem sedimentar, constituída por acúmulos de carapaças de algas diatomáceas fossilizadas que possui como composição básica o dióxido de sílica que é um excelente meio de filtração (TEMÓTEO, 2015).

- Metodologia

A fase inicial dos estudos será baseada em uma pesquisa explicativa exploratória e bibliográfica tendo em vista a obtenção de biodiesel por transesterificação alcalina, utilizando radiação de Micro-ondas como forma de aquecimento. Através do óleo residual como matéria prima para o processo de obtenção do biodiesel, aonde o óleo é um fator importante, pois nele relacionará a quantidade de catalisador a ser usado no processo. Por fim será feito uma análise do trabalho utilizando método comparativo, onde através dos resultados obtidos, será feito uma discussão a respeito.

- Materiais e Equipamentos

- Erlenmeyer e Béquer

- Suporte universal

- Papel de filtro

- Agitador Magnético

- Micro-ondas

- Termômetro

- Bastão de vidro

- Funil de decantação

- Balança analítica

- Proveta, Bureta

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