Biodiesel: Produção, Características e Impactos Ambientais e Sociais, Notas de estudo de Engenharia Química

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Josemar, Athos e Tássia

O atual sistema energético mundial é insustentável por causa de questões de equidade – , bem como com as questões ambientais, econômicas e geopolíticas que têm implicações no futuro (Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento - PNUD 2000)

Introdução

Solução

Energia Não Renovável

- Diesel

Energia Renovável

- Biocombu

stíveis

Solução

- Biodiesel

Motor Diesel

• Séc. XIX

Teste óleo de Amendoim no motor diesel - 1900

Patente Belga transesterificação

• 1937

1º Teste com Biodiesel em ônibus na Bélgica

• 1938

Desinteresse pelo “Biodiesel”– petróleo mais barato

2º Guerra Mundial – Procura por Glicerina

Óleos vegetais “Combustíveis de emergência”

Problemas com Petróleo (ambiental, políti co e econômico)

Volta interesse pelo “Biodiesel”

• década de 80

1º uso de “biodiesel” em 1988 – Chinês Wang

1998 – 21 países com projeto de uso

Brasil B2 – 2007 B5 - 2010

Biodiesel

Combustível composto de mono-

alquilésteres de ácidos graxos de

cadeia longa, obtidos pela reação

química de transesterificação, derivados

de óleos vegetais ou de gorduras

animais e designado B100.

Transesterificação: Rota de

produção do Biodiesel

Transesterificação

 Apenas a transesterificação leva a produtos denominados biodiesel – ésteres alquílicos de óleos e gorduras ;

Transesterificação

 Catálise básica  maior velocidade de reação;  catalisadores alcalinos (KOH e NaOH) são de baixo custo;  catalisadores alcalinos são menos corrosivos para os equipamentos industriais;  Catálise básica  transmetilaçãoé 4000 vezes mais rápida.

Transesterificação

 Concentração do catalisador alcalino fica na faixa de 0,5 a 1% em massa  maior quantidade não interfere no rendimento  Reversível  Catalisador aumenta o rendimento (favorece ao éster alquil) – deslocamento;  Alta acidez  saponificação  Razão estequiométrica - 6:1  aumentar a velocidade e evitar a saponificação e separação em fases;  Atenção  catalisadores higroscópicos;  Água  Hidrólise  uso de álcool anidro e catalisador em lascas  biodieselde acidez e corrosividade elevadas

Transesterificação

 Óleos de frituras, regeitos e sebo  tratamento – esterificação  presença de água e ácidos graxos livres;

 AGL  favorecimento da saponificação  inibem a separação da glicerina-éster e forma emulsões durante a lavagem aquosa.

Transesterificação

 Formação de intermediários  di- e monoglicerídios  maior partes são sintetizados;

 Tratamento do óleo com alta quantidade de AGL  retorno a reação;

Transesterificação

 80% de catalisador + álcool primeiro estágio  reação  20% de catalisador + álcool  reação

• aumenta o rendimento;  Redimento máximo  álcool e catalisador anidros e conteúdo menor que ~ 1% de AGL;  Sob condições normais  rendimento entre 96,5% a 98%;  Agitação  redução de gotpiculas de XOH/álcool  aumenta o rendiemnto;  Aumento de temperatura (~ 50ªC)