PARÂMETROS DA REAÇÃO DE TRANSESTERIFICAÇÃO ETÍLICA-METÍLICA COM ÓLEO DE SOJA PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL

PARÂMETROS DA REAÇÃO DE

TRANSESTERIFICAÇÃO ETÍLICA-METÍLICA COM ÓLEO DE

SOJA PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL

Carlos Michel dos Anjos dos Santos1, Laurênio Ferreira Lopes1, Thays da Silva Folly 1

(1Centro Universitário Anhanguera de Niterói, Rua Visconde do Rio Branco Nº137, Centro, Niterói, Rio de Janeiro, 24020-000; ¹Carlos Michel dos Anjos dos Santos: [e-mail])

INTRODUÇÃO

Com as necessidades de conservação do meio ambiente, o biodiesel se tornou uma alternativa para substituir o combustível de origem derivada do fóssil, a sua utilidade ajuda a contribuir na diminuição de poluente durante o processo de combustão. (Gerhard Knothe, 2011)

O óleo vegetal é uma opção de matéria para produzir biodiesel por ter uma alta produção e ser uma matéria-prima de baixo custo. Cada brasileiro tem um alto consumo de óleo vegetal, em especial a soja, que em grande parte possui um descarte inadequado, prejudicando o meio ambiente, contribuindo para impactos indesejáveis ambientais, além de entupir tubulações e prejudicar o sistema de tratamento de água e esgoto. Segundo dados da ANP (Agencia Nacional do Petróleo, Gás natural e Biocombustível), o óleo usado em cozinhas representa apenas 0,99% da produção de biodiesel no Brasil. (Agencia envolverde, 2019)

O biodiesel é um combustível oxigenado que é produzido a partir da transesterificação de triglicerídeos, presentes em óleos vegetais e gorduras animais e suas propriedades são muito similares as do diesel. O biodiesel vegetal em especial o de soja possui maior número de ácidos graxos insaturados, ocorrendo uma diminuição entre as cadeias apolares em decorrência de uma menor área de contato e interações entre as moléculas. (ANP)

A transesterificação é um método bastante comum para a produção de ésteres alquílicos derivados de óleos vegetais e gordura animal, através de um meio alcalino comumente empregado em reação com álcool de cadeia orgânica curta (etanol ou metanol) para produzir biodiesel e glicerina.

MATERIAL E MÉTODOS

Nas amostras foram preparadas soluções de NaOH (hidróxido de sódio) com mistura de metanol e etanol, seguida de adição de 200 g de óleo de soja, aquecido a 60ºC por 1 hora sobre agitação magnética constante até a formação dos produtos, glicerina e biodiesel. Essa então foi transferida para um funil de decantação por 24 horas. Após esse período, foi realizado a separação do biodiesel, lavagem, secagem e filtragem.

Esse procedimento foi usado seguindo um planejamento fatorial 23 para um total de 8 experimentos com três níveis (-1; 0; +1) e 3 réplicas no ponto central. As variáveis que regulam o processo de fabricação de biodiesel foram a razão molar entre óleo e mistura etanol-metanol, catalisador (%) e variação da proporção etanol-metanol. O planejamento experimental utilizado foi controlado em um software estático. As variáveis foram: rendimento da massa, teor de catalisador e a razão molar entre óleo e álcool.

Tabela 1 – Planejamento fatorial

NÍVEIS
VARIÁVEIS	-1	0	1
% CATALISADOR	0,5	1,0	1,5
RAZÃO MOLAR	1:3	1:6	1:9
PROPORÇÃO (%) ETANOL/METANOL	10:90	20:80	30:70

A tabela acima, determina os valores usados em cada nível das variáveis estudadas na transesterificação do óleo de soja na síntese do biodiesel etanol-metanol (BEM) no planejamento experimental.

Tabela 2 – Determinação dos experimentos

Experimentos	% Catalisador	Razão Molar	Proporção etanol/metanol
1	-1	-1	-1
2	+1	-1	-1
3	-1	+1	-1
4	+1	+1	-1
5	-1	-1	+1
6	+1	-1	+1
7	-1	+1	+1
8	+1	+1	+1
9	0	0	0
10	0	0	0
11	0	0	0

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O rendimento em massa foi obtido pelo método de pesagem após a purificação do biodiesel com a utilização da fórmula: massa biodiesel (grama) / massa óleo de soja (grama) x 100%. As condições utilizadas e os resultados obtidos em cada um experimento estão apresentados na tabela 3.

Tabela 3 – Conversões obtidas na transesterificação.

Exp.	% cat.	Massa cat.(g)	Razão molar	Razão etanol/metanol	Massa metanol (g)	Massa etanol (g)	Massa biodiesel (g)	Rendimento (%)
BEM 1	0,5	1,0	01:03	10:90	19,765	2,2	147,13	73,57
BEM 2	1,5	3,0	01:03	10:90	19,765	2,2	86,92	43,46
BEM 3	0,5	1,0	01:09	10:90	59,43	6,6	176,73	88,37
BEM 4	1,5	3,0	01:09	10:90	15,408	6,6	146,08	73,04
BEM 5	0,5	1,0	01:03	30:70	15,408	6,603	176,39	88,20
BEM 6	1,5	3,0	01:03	30:70	15,408	6,6	88,15	44,08
BEM 7	0,5	1,0	01:09	30:70	46,22	19,81	181,09	90,55
BEM 8	1,5	3,0	01:09	30:70	46,22	19,81	113,34	56,67
BEM 9	1	2,0	01:06	20:80	46,22	8,804	177,64	88,82
BEM 10	1	2,0	01:06	20:80	35,22	8,804	177,65	88,83
BEM 11	1	2,0	01:06	20:80	35,22	8,804	181,34	90,67