Biodiesel etílico: produção, caracterização e processos alternativos de purificação

Abstract

A maior parte da energia consumida no mundo provém do petróleo, do carvão e do gás natural, combustíveis não renováveis e altamente poluentes. O biodiesel definido como mono-alquil éster de ácidos graxos é derivado de fontes renováveis, como óleos vegetais, gorduras animais e resíduos. Comumente obtido através do processo de transesterificação, no qual ocorre à transformação de triglicerídeos em moléculas menores de ésteres de ácidos graxos e o qual apresenta características físico-químicas semelhantes às do diesel fóssil. Neste trabalho foi realizada a produção, caracterização e purificação do biodiesel de óleo de girassol virgem e óleo usado por via etílica, sendo esta uma solução promissora e de grande valia para o mercado. Através de uma reação de transesterificação alcalina foram realizados diversos ensaios com vista à obtenção do melhor produto, se estabelecendo como melhores condições de reação: 60 minutos, 6:1 razão molar etanol: óleo, temperatura de 45°C e 1% m/m de catalisador NaOH. Posteriormente, a purificação com utilização da lavagem convencional (água e água ácida) foi comparada com a utilização de uma membrana cerâmica e uma resina de permuta iônica. As seguintes propriedades do biodiesel foram determinadas, considerando a norma européia de qualidade EN 14214: teor em ésteres etílicos, índice de iodo, viscosidade cinemática a 40°C, índice de acidez, ponto de fulgor, teor de água e teor de sódio. Foi possível produzir biodiesel etílico de qualidade; no entanto, os melhores resultados foram obtidos com a lavagem convencional, embora se tenha encontrado potencial com os métodos alternativos de purificação, mas que necessitam ser explorados em maior detalhe no futuro. _________________________________________________________________________ ABSTRACT

Most of the energy consumed in the world comes from oil, coal and natural gas, non-renewable fuels and highly pollutant. The biodiesel, defined as mono-alkyl ester of fatty acids, is derived from renewable sources such as vegetable oils, animal fats and derived wastes, commonly obtained through the process of transesterification, in which occurs in the transformation of triglycerides into smaller molecules of fatty acid esters that present physical and chemical characteristics, similar to those of fossil diesel. On this work the production, characterization and purification of ethylic biodiesel, from virgin sunflower oil and waste frying oil was studied, being considered an innovative and valuable solution for the market. Through an alkaline transesterification reaction, several experiments were carried out in order to obtain the best product. The best selected reaction conditions were: 60 minutes, 6:1 molar ratio of ethanol to oil, temperature of 45 ° C and 1% wt. of NaOH as catalyst. Afterwards, the use of conventional washing (water and acidic water) for purification was compared with the use of a ceramic membrane and an ion exchange resin. The following properties of biodiesel were determined, based on the European standard EN 14214: ethyl esters content, iodine value, kinematic viscosity at 40 ° C, acid value, flash point, water content and sodium content. It was possible to produce ethylic biodiesel of good quality, however, the best results were obtained with the purification using conventional washing, although it has been found potential with the alternative methods of purification studied, that need to be explored in greater detail in the future.