Na reação de transesterificação, o excesso de álcool é um dos principais fatores que afetam o rendimento. Também depende do tipo de álcool utilizado no processo (BOTELHO, 2012). Vamos construir a Estrela Verde para a obtenção do biodiesel com excesso de metanol. Em escala industrial, o metanol é produzido a partir do gás natural.


Reação de síntese do biodiesel: caso do metanol. R1, R2 e R3 são ramificações de moléculas de ácidos graxos.

Construindo a Estrela Verde

Para construir a Estrela Verde leia com atenção os passos a seguir.
1º Passo: Ao clicar no ícone acima “Clique aqui para construir a Estrela Verde”, escolha a opção “Experiência de Síntese”.
Procedimento experimental Considere que uma indústria irá produzir uma tonelada de biodiesel a partir do metanol e do óleo de soja, na proporção molar álcool/triacilgliceróis 3:1. Uma mistura entre 110Kg de metanol e o catalisador hidróxido de potássio (KOH) deve ser preparada. Sob agitação, essa mistura é adicionada a 1000Kg de óleo de soja previamente aquecido. A temperatura do processo é próxima a temperatura de ebulição do metanol (64,7ºC), para que não ocorra a evaporação do álcool. Ao final da reação, uma mistura bifásica de biodiesel e glicerina é formada.

OBS: Destaca-se a formação de glicerina ou glicerol no processo de fabricação do biodiesel. Ao final da síntese, encontra-se o resíduo de catalisador (hidróxido de potássio). O mesmo permanece dissolvido no meio reacional e seu descarte requer tratamento adequado. Também é necessário remover o excesso de metanol que não reagiu. Vamos construir a Estrela Verde para o uso do metanol no processo de produção de biodiesel e comparar com a Estrela Verde da produção de biodiesel com o uso do etanol.

2º Passo: Após escolher a opção Experiência de Síntese, irá aparecer um espaço “Balancear Equação”. Copie e cole, a equação química disponibilizada abaixo, no espaço “Balancear Equação” e clique em continuar.

Para adaptação no ambiente virtual consideramos R1=R2=R3=R.

CH2(OOCR)CH(OOCR)CH2(OOCR) + CH3OH = RCOOCH3 + C3H8O3

3º Passo: Preencha os dados da tabela abaixo conforme os campos que aparecem no simulador. Também escolha os códigos de perigo para cada substância da tabela. Você pode encontrar essa informação na ficha de segurança de produtos químicos.

Para escolher os códigos de perigo no simulador, é preciso abrir o pdf da ficha de segurança. Na ficha de segurança, os códigos de perigo estão destacados na seção 2.2. As fichas de segurança fornecem informações sobre os perigos das substâncias químicas.

Óleo de soja (FISPQ)Biodiesel (FISPQ)Hidróxido de potássio (FISPQ)
Metanol (FISPQ)Glicerol (FISPQ)
4º Passo: No simulador escolha um critério para cada princípio da Química Verde. Você também pode clicar em “justificar” para abrir uma tela e escrever o motivo da escolha para o princípio.

Os princípios  P1, P3, P5 e P12 são preenchidos automaticamente.

Avaliar o restante dos princípios (P2, P6, P7, P8, P9, P10 ) de acordo com o roteiro experimental. Informações sobre degradabilidade e renovabilidade podem ser obtidas nas fichas de seguranças dos produtos químicos.

5º Passo: Após construir a Estrela Verde para o uso do metanol na produção de biodiesel, compare o processo com a Estrela Verde para o uso de etanol.

Para debater

Após construir e comparar a sua Estrela Verde reflita sobre a pergunta a seguir:

O uso de matérias-primas renováveis para a produção de biodiesel
traz apenas benefícios para o meio ambiente?

Referências

BOTELHO, C. A. V. A. Viabilidade técnica e aspectos ambientais do biodiesel etílico de óleos residuais de fritura. 2012. 123f. Dissertação (Mestrado em Ciências) – Programa de Pós-Graduação em Energia, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012.

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