{"id":706,"date":"2019-05-13T21:09:02","date_gmt":"2019-05-13T21:09:02","guid":{"rendered":"http:\/\/quimidex.ufsc.br\/?page_id=706"},"modified":"2020-12-29T20:52:17","modified_gmt":"2020-12-29T20:52:17","slug":"saiba-mais-biodiesel","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/quimidex.ufsc.br\/index.php\/ambiente-tematico-qv\/construindo-a-estrela-verde\/saiba-mais-biodiesel\/","title":{"rendered":"Saiba mais biodiesel"},"content":{"rendered":"

S\u00edntese de um combust\u00edvel alternativo: biodiesel <\/h1>\n\n\n
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Origem da mat\u00e9ria-prima biodiesel x diesel<\/strong><\/h6>\n\n

Os triglicer\u00eddeos s\u00e3o a mat\u00e9ria-prima para a produ\u00e7\u00e3o do biodiesel. Podem ser desde \u00f3leos vegetais at\u00e9 gordura animal. J\u00e1 no caso do diesel, sua origem \u00e9 de mat\u00e9ria-prima n\u00e3o renov\u00e1vel.<\/p>\n\n\n

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Clique aqui para conhecer a hist\u00f3ria do desenvolvimento do biodiesel<\/span><\/a> <\/p>\n\n\n

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Produ\u00e7\u00e3o do Biodiesel<\/strong><\/h6>\n\n

O principal m\u00e9todo de produ\u00e7\u00e3o de biodiesel \u00e9 a rea\u00e7\u00e3o de transesterifica\u00e7\u00e3o<\/strong>. \u00d3leos e gorduras de origem animal ou vegetal (triacilglicer\u00eddeos) reagem com um \u00e1lcool de cadeia carb\u00f4nica curta na presen\u00e7a de um catalisador para formar biodiesel (produto da rea\u00e7\u00e3o) e glicerol\/glicerina (co-produto da rea\u00e7\u00e3o).<\/p>\n\n

A rea\u00e7\u00e3o de transesterifica\u00e7\u00e3o pode ser escrita conforme figura abaixo, onde R representa uma cadeia carb\u00f4nica longa, caracter\u00edstica dos \u00e1cidos graxos que comp\u00f5em os triacilglicer\u00f3is constituintes dos \u00f3leos e gorduras e R1′ representa uma cadeia carb\u00f4nica curta, caracter\u00edstica do \u00e1lcool utilizado para conduzir a transesterifica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n

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Representa\u00e7\u00e3o simplificada para a rea\u00e7\u00e3o de transesterifica\u00e7\u00e3o. <\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Observe que neste processo, 1 mol de triacilglicerol (\u00f3leo ou gordura)\u00a0reage com 3 mols de \u00e1lcool, usualmente metanol ou etanol, na presen\u00e7a de um catalisador para formar 3 mols de biodiesel e 1 mol de glicerol (BOTELHO, 2011). As rea\u00e7\u00f5es de transesterifica\u00e7\u00e3o s\u00e3o realizadas com \u00e1lcool em excesso. No Brasil, \u00e9 utilizado principalmente o etanol, um \u00e1lcool obtido da cana-de-a\u00e7\u00facar. Nesse caso, se o \u00e1lcool utilizado para a transesterifica\u00e7\u00e3o for o etanol, pode-se considerar o biodiesel com 100% de fonte renov\u00e1vel (BOTELHO, 2012).<\/p>\n\n

Podemos calcular as massas molares para a rea\u00e7\u00e3o de transesterifica\u00e7\u00e3o met\u00edlica e et\u00edlica de 1 mol de triacilglicerol. <\/p>\n\n

Vejamos o exemplo do \u00f3leo de soja:<\/strong><\/p>\n\n\n

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Fonte dos dados: BOTELHO (2012). <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Mantendo as propor\u00e7\u00f5es estequiom\u00e9tricas (3:1 – tr\u00eas mols de \u00e1lcool para um mol de \u00f3leo), considere a produ\u00e7\u00e3o de biodiesel a partir de 1 tonelada de \u00f3leo de soja. Quanto de \u00e1lcool \u00e9 necess\u00e1rio para reagir com o \u00f3leo de soja?<\/p>\n\n\n

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Fonte: C\u00e1lculos estequiom\u00e9tricos realizados a partir dos dados da rea\u00e7\u00e3o de Botelho (2012). <\/strong>
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Fonte: C\u00e1lculos estequiom\u00e9tricos realizados a partir dos dados da rea\u00e7\u00e3o de Botelho (2012).<\/strong> <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Em rela\u00e7\u00e3o a produ\u00e7\u00e3o\u00a0industrial de biodiesel, a propor\u00e7\u00e3o\u00a0molar\u00a03:1 (\u00e1lcool:triacilglicerol)\u00a0n\u00e3o\u00a0\u00e9 suficiente para promover uma convers\u00e3o\u00a0satisfat\u00f3ria\u00a0dos \u00f3leos\u00a0e gorduras em \u00e9steres met\u00edlicos e et\u00edlicos (BOTELHO, 2012). Para que sejam atingidas boas taxas de convers\u00e3o, a rea\u00e7\u00e3o deve ser conduzida utilizando um excesso molar de \u00e1lcool (BOTELHO, 2012).\u00a0O excesso de \u00e1lcool \u00e9 um dos principais fatores que afetam o rendimento da rea\u00e7\u00e3o\u00a0de transesterifica\u00e7\u00e3o e depende do tipo de \u00e1lcool e catalisador utilizado no processo.\u00a0<\/strong><\/p>\n\n

Pesquisas mostram que quando o metanol \u00e9 utilizado como \u00e1lcool, a propor\u00e7\u00e3o molar 6:1 (\u00e1lcool:triacilglicer\u00f3is) promove maior rendimento da rea\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n

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Transesterfica\u00e7\u00e3o met\u00edlica sob cat\u00e1lise alcalina dos \u00f3leos de soja, girassol, amendoim e algod\u00e3o.
Fonte: Freedman et al (1984) <\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Quando o etanol \u00e9 utilizado como \u00e1lcool transesterificante, as pesquisas mostram que a propor\u00e7\u00e3o molar etanol:triacilglicer\u00f3is deve ser maior do que 6:1. O <\/strong>etanol \u00e9 menos reativo do que o metanol para conduzir a rea\u00e7\u00e3o de transesterifica\u00e7\u00e3o. A tabela a seguir, ilustra dados de estudos da transesterifica\u00e7\u00e3o et\u00edlica do \u00f3leo de soja refinado utilizando catalisadores b\u00e1sicos (BOTELHO, 2012). <\/p>\n\n\n

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De acordo com a tabela, a propor\u00e7\u00e3o molar 12:1 \u00e9 observado maior rendimento.  <\/p>\n\n\n

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Degradabilidade<\/strong><\/h6>\n\n

O biodiesel \u00e9 um combust\u00edvel facilmente biodegrad\u00e1vel em ambientes aqu\u00e1ticos e terrestres. Sua toxidade \u00e9 consideravelmente menor do que a do \u00f3leo diesel mineral. Assim, quando comparado ao \u00f3leo diesel mineral, o biodiesel provoca impactos ambientais significativamente menores em casos de derramamentos ou vazamentos acidentais (BOTELHO, 2012).<\/p>\n\n

“Os \u00e9steres et\u00edlicos s\u00e3o mais facilmente biodegradados no meio aqu\u00e1tico do que os \u00e9steres met\u00edlicos, apresentando por isso menos riscos ambientais” (BOTELHO, 2012, p.50 citando Makareviciene; Janulis, 2003).<\/p>\n\n\n

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F\u00f3rmula estrutural do \u00e9ster met\u00edlico e do \u00e9ster et\u00edlico respectivamente.<\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Refer\u00eancias<\/strong><\/p>\n\n

BOTELHO, C. A. V. A. Viabilidade t\u00e9cnica e aspectos ambientais do biodiesel et\u00edlico de \u00f3leos residuais de fritura.<\/strong> 2012. 123f. Disserta\u00e7\u00e3o (Mestrado em Ci\u00eancias) \u2013 Programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o em Energia, Universidade de S\u00e3o Paulo, S\u00e3o Paulo, 2012.<\/p>\n\n

DABDOUB, M. J.; BRONZEL, J. L.; RAMPIN, M. A. Biodiesel: vis\u00e3o cr\u00edtica do status atual e perspectivas na academia e na ind\u00fastria. Qu\u00edmica Nova<\/strong>, .32, n\u00ba3, p.776-792, 2009.<\/p>\n\n

FREEDMAN, B.; MOUNTS, T. L.; PRYDE, E. H. Variables Affecting the Yields of Fatty Esters from Transesterified Vegetable Oils. Journal of the American Oil Chemists Society<\/strong>, n.61, p.1638-1643, 1984.<\/p>\n\n

RAMOS, L. P.; SILVA, F. R.; MANGRICH, A. S.; CORDEIRO, C. S.. Tecnologias de Produ\u00e7\u00e3o de Biodiesel. Revista Virtual Qu\u00edmica<\/strong>, v.3, <\/em>n\u00ba5, p.385-405, 2011.<\/p>\n\n\n