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Biodiesel e casca de coco verde, Teses (TCC) de Química Orgânica

Uso da casca de coco verde na clarificação do biodiesel

Tipologia: Teses (TCC)

2020

Compartilhado em 22/09/2021

Lucas_Freitas_muniz
Lucas_Freitas_muniz 🇧🇷

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INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA
LUCAS FREITAS MOREIRA MUNIZ
O EMPREGO DA CASCA DE COCO NA CLARIFICAÇÃO DO ÓLEO RESIDUAL
DE FRITURA PARA OBTENÇÃO DE BIODIESEL E APLICAÇÃO EM ENSINO DE
QUÍMICA VERDE: UMA REVISÃO DE LITERATURA
VILA VELHA
2021
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Baixe Biodiesel e casca de coco verde e outras Teses (TCC) em PDF para Química Orgânica, somente na Docsity!

INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA

LUCAS FREITAS MOREIRA MUNIZ

O EMPREGO DA CASCA DE COCO NA CLARIFICAÇÃO DO ÓLEO RESIDUAL

DE FRITURA PARA OBTENÇÃO DE BIODIESEL E APLICAÇÃO EM ENSINO DE

QUÍMICA VERDE: UMA REVISÃO DE LITERATURA

VILA VELHA

LUCAS FREITAS MOREIRA MUNIZ O EMPREGO DA CASCA DE COCO NA CLARIFICAÇÃO DO ÓLEO RESIDUAL DE FRITURA PARA OBTENÇÃO DE BIODIESEL E APLICAÇÃO EM ENSINO DE QUÍMICA VERDE: UMA REVISÃO DE LITERATURA Monografia apresentada à Coordenadoria do Curso de Licenciatura em química do Instituto Federal do Espírito Santo, Campus Vila Velha, como requisito parcial para a obtenção do título de Licenciado em química Orientador: Prof. Drª Ana Brigida Soares VILA VELHA 2021

Profª Drª Ana Brigida Soares (Orientadora)

DECLARAÇÃO DO(A) AUTOR(A) Declaro, para fins de pesquisa acadêmica, didática e técnico-científica, que este Trabalho de Conclusão de Curso pode ser parcialmente utilizado, desde que se faça referência à fonte e ao autor. Vila Velha, 08 de Junho de 2021. Lucas Freitas Moreira Muniz

RESUMO

Tendo em vista que nos dias atuais, há uma grande demanda por automóveis, e consequentemente, a utilização de combustíveis fósseis, vê-se a necessidade da substituição de tal combustível, a fim de diminuir as emissões de gases poluentes na atmosfera. Levando em consideração que o Brasil é um grande produtor de soja, uma das melhores alternativas para a substituição do uso de combustíveis fósseis, é a produção de biodiesel a partir do óleo de soja, sendo uma alternativa de menor impacto ambiental, além da reutilização do Óleo Residual de Fritura como matéria prima,e vendo que a poluição se tem aumentado com o passar do tempo, e o avanço da tecnologia, faz-se necessário a conscientização acerca de como certos processos podem agredir ao meio ambiente, e de que maneira, tais processos podem ser adequados, a fim de diminuir a poluição gerada pelo mesmo. Com base nisso, foi-se pensado em ensinar sobre química verde, suas aplicações e benefícios, aos alunos do 1º ano do ensino médio, ensinando sobre os princípios, e como os processos podem se adequar com o objetivo de serem menos poluentes, utilizando o processo de produção do biodiesel como base, mostrando o passo a passo, sendo desenvolvida uma sequência didática com base na abordagem CTSA, ensinando sobre a química verde, como reaproveitar certos produtos, e como o processo de produção de biodiesel se encaixa na química verde, abordando sobre a química orgânica no processo de ensino aprendizagem Palavras-Chave: Biodiesel. Química verde. CTSA. Casca de coco. Sequência didática

ABSTRACT

Bearing in mind that, nowadays, there is a great demand for automobiles, and consequently, the use of fossil fuels, there is a need to substitute such fuel, in order to reduce emissions of polluting gases in the atmosphere. Taking into account that Brazil is a major producer of soy, one of the best alternatives to replace the use of fossil fuels, is the production of biodiesel from soy oil, being an alternative with less environmental impact, in addition to the reuse of residual frying oil as a raw material, and seeing that pollution has increased over time, and the advancement of technology, it is necessary to raise awareness about how certain processes can harm the environment, and how, such processes may be adequate in order to reduce the pollution generated by it. Based on this, it was thought to teach about green chemistry, its applications and benefits, to students of the 1st year of high school, teaching about the principles, and how the processes can be adapted in order to be less polluting, using the process of production of biodiesel as a basis, showing the step by step, a didactic sequence was developed based on the CTSA approach, teaching about green chemistry, how to reuse certain products, and how the biodiesel production process fits into green chemistry, addressing about organic chemistry in the teaching-learning process Keywords: Biodiesel. Green chemistry. CTSA. Coconut shell. following teaching.

LISTA DE SIGLAS

ORF - Óleo Residual de Fritura INCAPER - Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural Sindcoco - Sindicato Nacional dos Produtores de Coco no Brasil CTSA - Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente ASTM - American Society for Testing Materials ANP - Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis SABESP - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo

SUMÁRIO

NO PROCESSO DE PRODUÇÃO DO BIODIESEL 2.5. USO DA CASCA DO COCO VERDE COMO BASE PARA CLARIFICANTE

  • Figura 1: Reação de transesterificação em meio básico
  • Figura 2: Exemplo do processo de produção do biodiesel
  • Figura 3: Processo de produção do biodiesel
  • Figura 4: Reação de alcoólise....................................................................................
  • Figura 5: Reação de transesterificação de triacilglicerídeos em meio básico
  • Figura 6: Mecanismo de reação transesterificação
  • Figura 7: Mecanismo de reação transesterificação ácida
  • Figura 8: Síntese do polietileno
  • Óleo Residual de Fritura............................................................................................ Figura 9: Processo de obtenção de biodiesel a partir da transesterificação etílica do
  • Figura 10: Representação do processo de adsorção em superfícies porosas.............
  • Figura 11: Exemplo de adsorção no carvão ativado
    1. INTRODUÇÃO
  • 1.1. ESCOLHA DO TEMA DE PESQUISA
  • 1.2. REVISÃO DE LITERATURA
  • 1.3. OBJETIVOS
  • 1.3.1. Objetivo geral.........................................................................................
  • 1.3.2. Objetivos específicos
    1. REFERENCIAL TEÓRICO
  • 2.1 PROCESSO DE PRODUÇÃO DO BIODIESEL
  • 2.2. TRANSESTERIFICAÇÃO
  • 2.3. ÓLEO RESIDUAL DE FRITURA
  • 2.4. USO E DESCARTE DO COCO VERDE NO BRASIL
  • NO PROCESSO DE PRODUÇÃO DO BIODIESEL 2.5. USO DA CASCA DO COCO VERDE COMO BASE PARA CLARIFICANTE
  • UTILIZANDO A ABORDAGEM CTSA PROCESSO DE PRODUÇÃO DO BIODIESEL E O ENSINO DE QUÍMICA VERDE
  • 2.7. A QUÍMICA VERDE
    1. METODOLOGIA DE PESQUISA E DE ENSINO
  • 3.1. METODOLOGIA DE PESQUISA..................................................................
  • 3.2. METODOLOGIA DE ENSINO
  • ANÁLISE DOS DADOS 3.3. INSTRUMENTOS DE COLETA DE DADOS E METODOLOGIA PARA
    1. CONCLUSÃO...............................................................................................
    1. CRONOGRAMA
    1. REFERÊNCIAS
    1. ANEXO I
    1. ANEXO II

O presente trabalho pretende realizar a revisão de literatura acerca da clarificação do ORF utilizando casca de coco verde, cujo mesmo também é um rejeito muito volumoso, e que seu descarte é feito indiscriminadamente no meio ambiente, e visto que o Brasil é um grande produtor de coco verde, tal rejeito é descartado em maior quantidade em locais indevidos. Pensando que tais problemas, muitas vezes são causados devido a falta de informação, ou o acesso, foi-se pensado em fazer a conscientização acerca da importância da química verde, sendo empregado uma sequência didática sobre química verde, suas características, principais aplicações, como ela pode ser benéfica, tanto ao meio ambiente, quanto a saúde, mostrando como ela pode ser utilizada como alternativa para a diminuição da poluição de alguns processos, a partir de seus princípios, ensinando também sobre como reaproveitar o ORF e outros rejeitos, a fim de diminuir o descarte incorreto de tais materiais É de suma importância o ensino da química verde nas escolas, uma vez que os alunos poderão passar o que foi aprendido, aplicar os conhecimentos adquiridos. 1.1. ESCOLHA DO TEMA DE PESQUISA Minha relação com o tema de Sustentabilidade e o ensino de química começou quando, por morar em cidade litorânea, e por ir à praia frequentemente, vi que haviam muitos vendedores de água de coco, e que o coco verde, após a venda, é descartado em lixões e aterros, gerando um grande acumulo de tal material, por ser volumoso, sendo que nem todos aproveitam a polpa, e após o consumo, a casca do coco é descartada incorretamente em sua maioria e não é muito utilizada para outros processos, gerando resíduos, vendo isso, pensei se poderia ter alguma alternativa para utilizar a mesma em algum processo químico, ou alguma forma de reaproveitar e ao mesmo tempo, conseguir ensinar química através do que foi feito, diminuindo o descarte. Além de utilizar o coco verde como matéria prima, pode como perspectiva social também gerar empregos, e diminuir a quantidade de lixo orgânico em aterros e lixões, além dos fatores descritos anteriormente.

1.2. REVISÃO DE LITERATURA

A casca do coco verde pode ser utilizada na produção do biodiesel, como clarificante, ou catalisador para isso, apresenta-se algumas produções acadêmicas que de algum modo contribuem para adensar nossas proposições de investigação. Para selecionar as pesquisas utilizamos os descritores casca do coco verde, biodiesel e química verde em bancos de dados eletrônicos Google Scholar. Essas buscas foram realizadas em 27 de julho de 2020 e encontramos 13 registros. Desse universo de ocorrências, fizemos a leitura dos títulos e privilegiamos a leitura de 12 pesquisas, sendo 9 artigos, 3 dissertações e 2 teses, conforme podemos visualizar no quadro 1. Tais pesquisas se diferenciam do meu trabalho no sentido de que os artigos que tratam sobre o uso da casca do coco verde, não utilizam como clarificante, massim como catalisador, que são dois processos diferentes, e sobre o ensino de químicaverde. Este projeto se diferencia por utilizar um exemplo de uso na indústria, enquanto os artigos, dissertações e teses utilizadas, somente falam sobre a química verde; sem exemplificar com a prática um uso da química verde na indústria e como pode ser benéfico para a indústria e para o meio ambiente, onde além de utilizarem outras abordagens diferentes das abordagens CTSA, os títulos que foram utilizados como base se encontram no próximo capítulo. Quadro 1 - Referencial teórico dividido por temas Tema Título, Autor e Data

2.4. USO E DESCARTE DO COCO VERDE NO BRASIL

verde no Brasil BITENCOURT, D. V. Potencialidades e estratégias sustentáveis parao aproveitamento de rejeitos do coco ; Programa Regional de Desenvolvimento e Meio Ambiente,

Uso da casca do coco verde como base para clarificante no processo de produção do biodiesel FACCINI, Candice S. Uso de Adsorventes na Purificação do Biodiesel do Óleo de Soja. Orientadora: Prof.ª Dra. Elina Bastos Caramão. Porto Alegre: 2008, 81 f.Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2008. SANTOS, F.D. Avaliação do potencial de adsorventes de baixo custo para a purificação do biodiesel etílico e estabelecimento das condições operacionais por metodologia de superfície de resposta. Orientadora: Profa. Dra. Heizir Ferreira De Castro. São Paulo: 2015, 101 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) - Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. Uso do coco verde como base para clarificante no processo de produção de Vieira, A.T; Terrones, M.G.H; Epoglou, A; Batista, A.C.F. in: 4º Congresso Brasileiro de Plantas Oleaginosas, Óleos, Gorduras e Biodiesel. São Biodiesel e o ensino da química verde utilizando aabordagem CTSA Paulo, 2014. Os princípios da Química Verde e suas Aplicações na produção de Biodiesel. São Paulo, p. 1227 - 1234. Borges, C.O, Borges A.P.A, Santos G.D,Marciano E.P, Brito, L.C.C, Carneiro, G.M.B,Nunes, S.M.T. 2010, 10 f. Brasília, 2010, in: XV Encontro Nacional de Ensino de Química (XV ENEQ). Vantagens da Utilização do Ensino CTSA Aplicado à Atividades Extraclasse , Universidade Federal de Goiás, 2010. XI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências – XI ENPEC. Abordagem Ciência, Tecnologia, Sociedade, Ambiente (CTSA) : uma discussão acerca do Equilíbrio Químico no ensino superior, Santa Catarina,Florianópolis, 2017. Carvalho, H.W.P, Batista, A.P.L, Ribeiro,C.M.

3. METODOLOGIA DE PESQUISA E DE ENSINO

perspectiva dinâmico interativa. Experiências em Ensino de Ciências – V2(3), pp. 34 - 47, 2007.

1.3. OBJETIVOS

1.3.1. Objetivo geral.........................................................................................

Propor sequência didática em química verde empregando o método CTSA, por meio de uma revisão de literatura a respeito do uso da casca de coco verde como clarificante do ORF no processo de produção do biodiesel.

1.3.2. Objetivos específicos

  • Realizar uma revisão de literatura de acordo com periódicos disponíveis, sobre temas como: transesterificação, adsorção, clarificação, casca de coco, química verde, Óleo Residual de Fritura, e outros temas relevantes ao assunto.
  • Elaborar uma sequência didática voltada para 2° ano do Ensino Médio a partir da abordagem CTSA.