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B. Engenharias - 1. Engenharia - 12. Engenharia Química

OBTENÇÃO DE BIODIESEL A PARTIR DA TRANSESTERIFICAÇÃO DE RESÍDUOS GORDUROSOS
Rafaela Westphal 1
Antonio André Chivanga Barros 1
Henry França Meier 1
Maria Aparecida de Souza 1
Renata Possamai 1
Silvana Stefanel de Quadros 1
(1. Departamento de Engenharia Química / FURB - Universidade Regional de Blumenau)
INTRODUÇÃO:

Este trabalho tem como objetivo, desenvolver uma metodologia para realizar ensaios experimentais para a produção de ésteres de ácidos graxos (biodiesel), a partir das matérias-primas gordurosas residuais, oriundas de restaurantes comerciais e industriais. A utilização da gordura das frituras como fonte renovável de energia, através de reações químicas apropriadas, para se obter o biodiesel, está associada à substituição de combustíveis fósseis em motores de ignição por compressão (motores do ciclo Diesel). Na produção de biodiesel, as gorduras reagem com o álcool, formando ésteres de ácidos graxos que constituem o biodiesel. Quando comparado ao diesel mineral, os produtos de combustão do biodiesel apresentam menor emissão de dióxido de carbono, contribuindo, desta forma, para amenizar o problema do aquecimento global. Além disso, não contribuí para a formação do “smog” fotoquímico, fenômeno caracterizado pela presença de substâncias tóxicas e irritantes como o ozônio e o nitrato de peroxiacetileno, a partir de nitrogênio e hidrocarbonetos, na presença de energia solar. Os aspectos positivos da combustão do biodiesel são devido à ausência de enxofre e da presença de oxigênio nas suas estruturas moleculares.

METODOLOGIA:

Foram realizadas reações de transesterificação básica entre os triglicerídeos presentes no óleo de fritura, tendo como reagente o álcool etílico anidro e o hidróxido de potássio como catalisador. O procedimento experimental consistiu no pré-aquecimento do óleo em um reator (IKA LR-2.ST) e a dissolução do hidróxido de Potássio no álcool etílico anidro (99,8%). A solução catalítica (álcool + hidróxido) é adicionada ao óleo, e o experimento é conduzido em reator fechado, com refluxo, agitação, temperatura e tempo de reação controlados. Nos experimentos explorou-se a influência dos diversos parâmetros de operação e de processo destacando-se o percentual de catalisador, a temperatura da reação, o tempo de reação e o percentual do álcool em excesso. O álcool em excesso adicionado é devido ao caráter reversível da reação e é recuperado por destilação simples, para posterior reutilização. O produto remanescente da destilação contém o biodiesel (fase leve) e o glicerol e sub-produtos (fase pesada) que quando em repouso separam-se em duas fases quantificadas e qualificadas por análises físico-químicas apropriadas.

RESULTADOS:

Dos resultados experimentais obtidos observou-se que existem parâmetros de processo e de operação que afetam diretamente as taxas de conversão química e na qualidade dos produtos obtidos. Para todos os ensaios realizados, o melhor rendimento foi de 87,6% de biodiesel obtido em relação ao óleo de fritura utilizado. Foram utilizadas, neste experimento, as relações massa de óleo / massa de álcool na proporção de 1:0,83; 1,5 % de hidróxido de potássio, 60°C de temperatura e 90 minutos de tempo de reação com agitação constante. O álcool em excesso foi recuperado por destilação simples a vácuo. A fase pesada, glicerol e subprodutos, corresponde a 35,33 % em massa do óleo de fritura utilizado. Este percentual incorpora impurezas e ácidos graxos livres, oriundos do processo de fritura, que não reagem por transesterificação alcalina. Este resíduo gerado pode ser empregado como matéria prima para a produção de sabões e detergentes. Para a purificação do biodiesel são necessários processos como a extração líquido-líquido, além da correção do pH.

CONCLUSÕES:

Com os resultados obtidos pode-se observar que a quantidade de catalisador influencia diretamente nas taxas de reação de transesterificação, cujas melhores taxas de conversão são obtidos com percentual situado entre 1,5 e 2 % de catalisador. Acima desta percentagem há formação de gel. O biodiesel pode ser obtido tendo como reagente o álcool etílico ou metílico, mas o etanol apresenta a vantagem de não ser tóxico quando comparada ao metanol e ser de fonte renovável. Observou-se que o uso do álcool etílico facilita a separação das fases com o incremento da etapa de destilação no processo. O percentual de etanol empregado também influencia na separação das fases. Experimentos com etanol hidratado (92% a 95% de pureza), não proporcionaram a conversão devido a presença de água. Fatores como tempo de reação e temperatura afetam diretamente o rendimento da reação.

Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: Biodiesel; Resíduos Gordurosos; Transesterificação.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006