Estudo do efeito das misturas de óleos de pinhão manso, de fritura e sebo bovino na produção de biodiesel

Abstract

A discussão em torno das questões energéticas está cada vez mais em evidência. A dinâmica de esgotamento progressivo de reservas de energias não renováveis como o petróleo e o aquecimento global incentiva uma corrida por energias renováveis alternativas. Esta dinâmica busca viabilizar economicamente novas fontes energéticas por meio do progresso tecnológico. É neste contexto que vem crescendo o desenvolvimento do biodiesel como fonte de energia renovável. No caso da matriz energética brasileira, o biodiesel assume um papel promissor. O país tem em sua geografia grandes vantagens agrícolas, por estar situado em uma região tropical, com altas taxas de luminosidade e temperaturas médias anuais. Ligado a disponibilidade hídrica e regularidade de chuvas, torna-se o país com maior potencial para produção de energia renovável. Isso contribui para a geração de empregos no setor primário, que no Brasil é de suma importância para o desenvolvimento social e prioridade de nosso atual governo. Com isso, assegura o trabalho no campo, reduzindo o inchaço das grandes cidades e favorecendo o ciclo da economia auto-sustentável essencial para a autonomia do país. Além disso, o preço do diesel mineral na matriz energética é consideravelmente elevado se comparado com outros países. Sendo assim, o biodiesel tem um mercado potencial elevado no Brasil e as inovações tecnológicas a ele associadas podem aumentar a eficiência nos setores consumidores de diesel, sobretudo o setor de transportes. Portanto, este trabalho de dissertação tem como principais objetivos a avaliação da influência das principais variáveis de operação da reação de transesterificação usando como matéria-prima a mistura dos óleos de pinhão manso, de fritura e sebo bovino, em diferentes proporções (30/70, 50/50, e 70/30), na presença de metanol, na conversão reacional e a avaliação da influência de duas tecnologias de produção de biodiesel (convencional e microondas) na conversão da reação. Para uma melhor avaliação dos experimentos, foram realizados diferentes planejamentos de experimentos, de acordo com as variáveis de operação como tempo, razão molar, temperatura, proporção da mistura e concentração de catalisador. O melhor valor de rendimento obtido para a produção do biodiesel de fritura/sebo com a tecnologia convencional (BFSC) foi de 87,09% em massa, 99,20% em teor de ésteres com uma viscosidade de 5,42 mm²/s. Esse rendimento foi alcançado usando 0,5% de KOH, nas misturas de 70/30, com tempo de 3 horas, razão molar em condições de 9:1, a 70 ºC. Na produção do biodiesel de fritura/sebo com o uso das microondas (BFSM) observou-se que com 1,5% de KOH, nas misturas de 70/30, com tempo 10 segundos, razão molar de 9:1, foi obtido um rendimento máximo de 88,87% em massa, 99,42 % em teor de ésteres e um biodiesel com viscosidade de 5,61 mm²/s. No biodiesel de fritura/pinhão manso utilizando a tecnologia convencional (BFPC) obteve-se o melhor rendimento em massa de 80,42%, em teores de ésteres de 99,99% usando 0,5% de KOH, nas misturas de 70/30, com tempo reacional de 3 horas, razão molar 9:1 a 70 ºC. A melhor condição operacional para a produção de biodiesel de fritura/pinhão manso com o uso das microondas (BFPM) foi observado em: 1,5% de KOH, nas misturas de 30/70, com tempo de 10 segundos e razão molar de 9:1, com rendimento em massa, conversão em ésteres e viscosidade de 77,30%, 99,89% e 5,25 mm²/s, respectivamente