ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO

UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO

ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO

Fundamentos da Energia 2

Prof. Dr. SERGIO PERES

ALUNO: _______________________________________DATA: 14/04/2015

2ª. LISTA DE EXERCÍCIOS  - Biomassa

1. O que é o biodiesel (ver definição da ANP)? E como ele é produzido?

B100 combustível composto de alquil-ésteres de ácidos graxos de cadeia longa, derivados de óleos vegetais ou de gorduras animais conforme a especificação contida no Regulamento Técnico nº 4/2004, parte integrante desta resolução;

O biodiesel é um combustível produzido a partir de óleos vegetais ou de gorduras animais. Dezenas de espécies vegetais presentes no Brasil podem ser usadas na produção do biodiesel, entre elas soja, dendê, girassol, babaçu, amendoim, mamona e pinhão-manso. Entretanto, o óleo vegetal in natura é bem diferente do biodiesel, que deve atender à especificação estabelecida pela Resolução ANP n° 7/2008.

É um combustível renovável obtido através de uma reação de transesterificação de óleos vegetais e/ou gorduras animais com um álcool (etanol ou metanol) na presença de um catalisador, em geral NaOH ou KOH,  e tem como co-produto a glicerina.

Ele pode ser produzido a partir da extração do óleo de sementes como a mamona, babaçu, girassol, dendê, soja, entre outros. O processo de produção de biodiesel envolve a desumidificação, lavagem e secagem das sementes oleaginosas, reação de transesterificação, separação das fases (glicerina bruta dos ésteres metílicos/etílicos), recuperação do alcool contido na glicerina (fase pesada) e nos ésteres metilicos/etílicos (fase leve), desumidificação do álcool e por fim, lavagem, centrifugação e desumidificação dos ésteres, que resultarão no biodiesel.

1. Do que se trata a reação de transesterificação e de esterificação?

A reação de transesterificação é responsável por transformar os triglicerídeos presentes no óleo em moléculas menores de ésteres de ácido graxo, a partir de um agente transesterificante (álcool primário) e um catalisador.

A esterificação é uma reação entre um ácido carboxílico e um álcool tendo como produto um éster e água. A reação ocorre num meio ácido. Os ésteres têm aplicações industriais em atividades que envolvem solventes, vernizes, resinas e plastificantes e na indústria farmacêutica em fragrâncias e essências sintéticas.

1. Cite quais são os benefícios da utilização do biodiesel no Brasil.

Redução da emissão de gases causadores do efeito estufa, como CO2 e SOx. Pode ser utilizado em qualquer proporção com óleo diesel. Economia de divisas pela não importação do óleo diesel. A produção de biodisel possibilita pleitear financiamentos internacionais em condições mais favorecidas no mercado do crédito de carbono, sob o Mecanisno de Desenvolvimento Limpo (MDL), previsto no protocolo de Kyoto, como também a possibilidade de venda de cotas de carbono no Fundo Protótipo de Carbono – PCF. Também há geração de emprego, renda e inclusão social com a participação da agricultura familiar no processo de produção do Biodiesel.  

1. Quais são as matérias-primas mais utilizadas para a produção de biodiesel e por quê?

Soja – Principal matéria prima utilizada no Brasil. (75%). A grande produção de soja no Brasil é consequência da crescente demanda por mais farelo proteico para matéria prima da ração animal. Fora a melhor estruturação da cadeia produtiva da soja, melhor maquinário e poucos produtores mundiais para muitos compradores. Não é exportado para Europa pelo teor de iodo e instabilidade oxidativa.

Gordura bovina – Brasil tem uma das maiores criações bovinas no mundo (21%). possui alto teor de óleo, mas há a restrição do uso do biodiesel do sebo de boi em regiões de baixa temperatura, pois ele cristaliza, entupindo os bicos injetores dos automóveis.

Óleo de Algodão, Outros materias graxos, Oleo de fritura, Gordura de porco, Gordura de frango, oleo de palma/dendê – 4%

Óleo de algodão – Sua fibra tem aplicação na indústria. Também fornece óleo e farelo proteico.

A mamona e o dendê possuem altos teores de óleo, mas essa vantagem desaparece ante as desvantagens: Dendê – Alto custo de implantação da lavoura, matéria bruta tem que estar próximo da Usina pelo custo do transporte, necessidade de aplicação da matéria em até 48h. Mamona – ciclo produtivo longo determinando um retorno tardio, custo de produção alto, devido ao uso intensivo de mão de obra na colheita, fruto de baixa densidade, incrementado o custo do transporte.

1. Quais são os principais contaminantes do biodiesel?

Na e K presentes nos catalizadores podem formar sabões insolúveis e entupir os bicos dos carros. Ca e Mg são oriundos da materia prima ou da água empregada na lavagem do biodiesel na etapa de purificação. Também temos o glicerol livre, metanol ou etanol. O glicerol livre pode entupir os bicos dos carros e o metanol ou etanol diminuir o ponto de fulgor do combustível.

1. O que vem a ser a glicerina (ou glicerol)? Coloque a sua fórmula química.

C3H8O3 – É um composto orgânico pertencente à função Álcool. Coproduto da reação de transesterificação na produção do biodiesel.

1. Cite as principais características da glicerina?

A glicerina pura apresenta-se como líquido viscoso, incolor, inodoro e higroscópio, com sabor doce, solúvel em água e alcool e insolúvel em éter e clorofórmio.

Em sua forma bruta, a glicerina apresenta-se como líquido viscoso pardo escuro, que contém quantidades variáveis de sabão, alcool (metanol ou etanol), mono e diacilglicerol, oligômeros de glicerol, polímeros e água.

1. O que vem a ser a glicerina loira?

A glicerina loira é aquela que não é produzida via derivado do petróleo. Em vez de transparente, ela é amarelada e possui 9% de resíduos. Pela cor ela não tem um mercado definido e por isso está passível de um descarte inadequado.

1. Quais são as principais aplicações da glicerina?

A glicerina em seu estado bruto apresenta problemas para sua aplicação direta. Há necessidade de aumentar os estudos para seus usos industriais, para evitar o descarte inadequado. Atualmente há linhas de pesquisas para utilização da glicerina proveniente do biodiesel para produzir plásticos biodegradáveis. Outra alternativa é a queima para produção de energia elétrica. Utilização direta em ciclos Otto, produção de Biogás (e do biometano), gaseificação co-produtos com glicerina), combustão da glicerina.