PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UMA PLANTA INDUSTRIAL PARA A PURIFICAÇÃO DA GLICERINA PROVENIENTE DO BIODIESEL

PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UMA PLANTA INDUSTRIAL PARA A PURIFICAÇÃO DA GLICERINA PROVENIENTE DO BIODIESEL

No decorrer das últimas décadas, os problemas ambientais como excesso de gás carbônico na natureza, derramamento de óleos, poluição da atmosfera e mudanças climáticas, ocasionados pela utilização dos combustíveis fósseis - petróleo, carvão mineral e gás natural - têm sido uma preocupação mundial (SILVA, 2011).  

Desta forma, busca-se utilizar combustíveis alternativos com intuito de minimizar estes impactos ambientais. Os biocombustíveis, combustíveis obtidos a partir da biomassa, têm se destacado como uma alternativa vantajosa para o meio ambiente (LIMA, 2011). O biodiesel é oriundo de alquil ésteres de ácidos graxos de cadeia longa, constituinte de óleos vegetais, gorduras animais e óleos residuais, e possui propriedades físico-químicas semelhantes ao óleo diesel originado do petróleo (SILVA, 2011). O processo de produção de biodiesel realiza-se através de uma reação de transesterificação entre álcool de cadeia curta, metanol ou etanol, qualquer triglicerídeo (óleos, gorduras animais ou vegetais) e presença de catalisador. No processo ocorre a inserção do álcool na cadeia, formando biodiesel (ésteres de ácido graxo) e glicerol (APOLINÁRIO et al., 2012). Este biocombustível vem sendo adicionado juntamente ao diesel mineral em percentuais crescentes desde 2005 (2%) e a meta é chegar a 15 % em 2020, de acordo com os dados da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) (BRASIL, 2016).  

Como consequência do aumento gradativo da produção do biodiesel, a produção de glicerina bruta (ou glicerol) também vem aumentando (ANP, 2016). Na reação de transesterificação do processo de produção de biodiesel, 10% (em massa) do produto é composto por glicerina bruta, misturada a outros componentes. O tipo de impureza presente no glicerol varia conforme a oleaginosa ou tipo de catálise utilizada na produção do biodiesel (LOPES, 2012). O descarte inadequado do glicerol gerado na produção de biodiesel acarreta riscos ambientais (MILLI et al., 2011) o que leva à desvalorização do produto bruto (NASCIMENTO, 2011).

Diferentes graus de pureza definem a aplicabilidade da glicerina, fazendo com que o mercado em diversos setores absorva e consuma a glicerina purificada, podendo ser aplicada: nas indústrias farmacêuticas, como componente de cápsulas, xaropes e pomadas; nas indústrias alimentícias, associada à conservação de bebidas, alimentos e embalagens; nas indústrias químicas na formulação de detergentes, vernizes e tintas; na indústria de tabaco, aumentando a resistência de fibras, e na indústria têxtil, promovendo melhoria das características de maciez e flexibilidade das fibras, dentre diversas outras aplicações (APOLINÁRIO et al., 2012).

Portanto, com toda esta vasta gama de aplicação, percebe-se a necessidade de um redirecionamento da glicerina bruta oriunda dos processos de produção de biodiesel, oferecendo benefício econômico para as indústrias deste biodiesel, e ainda reduzindo os riscos atrelados à sua produção em excesso, sendo que o processo de purificação pode ser implantado adicionalmente às indústrias já existentes.

O processo de purificação do glicerol consiste na remoção das impurezas, sendo estas: catalisador, óleo residual, ésteres, água, ácido graxos, sabões, álcool e sais, visto que estas atribuem ao glicerol um menor valor. Os processos de purificação da glicerina bruta envolvem as etapas de pré-tratamento para remoção dos resíduos (BAILEY; HUI, 2005), seguidas da purificação por processos como: troca iônica, tecnologia de nanocavitação, tecnologia de separação por membranas, destilação simples sob pressão reduzida, acidificação, seguida de neutralização e extração com solvente (NANDA et al., 2014).