A Produção de Biodiesel

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É importante salientar que as misturas binárias não são em sua totalidade biodiesel, a cada teor da-se uma denominação. Assim, para uma mistura de 2 % de biodiesel em diesel de petróleo, a denominação é B2; para a mistura de 25 %, B25, e assim por diante (BIOCOMBUSTÍVEIS, 2007).

O biodiesel pode ser produzido a partir de várias oleaginosas. Destacam-se como principais fontes o dendê, o babaçu, a soja, o coco, o girassol, a colza e a mamona. É possível fazer misturas dos ésteres de várias origens na obtenção do biodiesel (COSTA; OLIVEIRA, 2006).

No caso do Brasil, têm-se dezenas de alternativas, como demonstram experiências realizadas em diversos Estados com mamona, dendê, soja, girassol, pinhão manso, babaçu, amendoim, pequi, etc. (COSTA; OLIVEIRA, 2006).

Além dos óleos vegetais também pode-se utilizar os óleos e gorduras de animais, conforme PARENTE (2003), estes possuem estruturas Químicas parentes as dos óleos vegetais.

O biodiesel, composto por monoésteres de ácidos graxos, pode ser obtido por esterificação de ácidos graxos com monoálcoois de cadeia curta, porém a principal rota de obtenção utilizada industrialmente, em nosso país e no mundo, é a transesterificação de triacilglicerídeos.

“A reação química que efetivamente está relacionada à transformação de óleos ou gorduras de origem vegetal ou animal, com alcoóis de cadeia curta em biodiesel é conhecida como reação de transesterificação. A transesterificação, também conhecida como alcoólise, consiste na reação entre um éster e um álcool, com formação de outro éster e outro álcool”. (SOLOMONS, 2006)

A transesterificação para a produção de biodiesel ocorre na presença de catalisadores do tipo bases e ácidos de Bronsted, sendo os principais exemplos os hidróxidos e alcóxidos de metais alcalinos e os ácidos sulfúrico, fosfórico, clorídrico e organossulfônicos (SUAREZ, 2007).

Segundo KNOTHE (2006) a catalise básica é a forma mais simples e com menos gastos de produção do biodiesel, mesmo que com algumas limitações, sendo a mais aplicada. A presença de água e ácidos graxos livres contribui na formação de sabão e a catalise ácida não demonstra tais problemas, entretanto ela leva um período maior de duração da reação.

Figura 2. Reação de transesterificação catalisada por base.

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Os aspectos Físico-Químico dos óleos vegetais estão diretamente ligados a qualidade do óleo, um deles é o a acidez do óleo determinada pelo índice de acidez que é o teor de ácidos graxos livres. A determinação de ácidos graxos livres é dada pela porcentagem (em peso) de ácidos graxos livres, em relação a um ácido graxo específico, geralmente o ácido oleico (PM = 282 g) ou outro ácido graxo predominante na amostra (GONÇALVES, OSAWA, RAGAZZI, 2006).

4. Procedimento Experimental

4.1 Materiais e Reagentes

- Balança analítica

- Pipeta volumétrica de 5 mL

- 4 Beckres de 100mL

- Agitador magnético com aquecimento

- Funil de separação

- Proveta de 25mL

- Bureta de 10mL

- Erlenmeyer de 10

- Proveta de 25mL

- Papel de pH

- Algodão

- Solução de KOH

- Metanol

- Óleo vegetal

- Solução de HCl 0,5%

- Água Destilada

- Solução de NaCl

- Solução de Sulfato de Sódio

- Álcool

- Éter Etílico

- Solução de NaOH

- Fenolftaleína

4.2 Metodologia experimental (Síntese de Biodiesel)

A priori, pesou-se em um bécker de 100mL exatamente 0,176g de KOH e dissolveu-se 3,5mL de metanol e reservou-se. Pós isto, adicionou-se cerca de 10 mL de óleo vegetal em um bécker de 100mL e o mesmo foi aquecido por cerca de 5 minutos até que atingisse a temperatura de 45ºC. Logo em seguida, após o atingimento da temperatura necessária adicionou-se a solução de metóxido de potássio, sobre agitação constante e deixou-se por 10 minutos. Sendo assim, transferiu-se a mistura para um funil de separação e aguardou-se cerca de 20 minutos. Dando seguimento, após uma separação parcial do biodiesel com a solução mista de hidróxidos, foi efetuada uma separação utilizando o funil. Com isso, conseguimos verificar que o biodiesel ainda um pouco impuro tinha cerca de 11,7mL de solução.

Por conseguinte, adicionou-se a solução de biodiesel, que estava posta novamente no funil de separação, cerca de 5mL de solução de HCl, agitou-se mecanicamente 4 vezes e em seguida esperou-se a separação de fases, por diferença de densidade. Recolheu-se a solução aquosa e repetiu-se o procedimento com 5mL de uma solução saturada de NaCl. Feito isso, descartou-se a solução de NaCl que arrastou algumas impurezas e adicionou-se cerca de 5mL de água destilada e aferiu-se o pH. No seguinte, filtrou-se o biodiesel sobre em um funil simples com algodão e 1g de sulfato de sódio. Durante a etapa após a cristalização do sulfato de sódio, fez-se necessário realizar o processo de purificação ou limpeza do biodiesel no funil de separação com soluções de NaCl e água destilada. Pós isto repetiu-se o processo de filtração, onde o filtrado foi reservado em um béquer de 25mL. Doravante, fez-se o cálculo de rendimento percentual do biodiesel.

No seguinte, foi executado o teste de combustão, utilizando três béqueres pequenos, o primeiro com metanol, o segundo com óleo vegetal e o terceiro com o biodiesel produzido. Utilizou-se uma pinça, um algodão umedecido com a solução em teste e um fósforo para executar o teste. Sendo claro em cada béquer umedeceu-se um chumaço de algodão com cada substância (metanol, óleo vegetal e biodiesel) e com um palito iniciou-se a queima dos algodões e observou-se todos os aspectos para analises futuras.

Para tanto, foi executado o teste de solubilidade, sendo que foi