Avaliação de metodologia eletroquímica no monitoramento da conversão de óleo de girassol em biodiesel

Abstract

Recebido em 11/1/11; aceito em 24/5/11; publicado na web em 26/7/11 STUDY OF AN ELECTROCHEMICAL METHOD TO SUNFLOWER OIL TO BIODIESEL CONVERSION ASSESSMENT. The development of analytical procedures to evaluate transesterification process is still a challenge in biodiesel production. Then, this paper shows an electroanalytical methodology to transesterification process assessment, proposing the application of nanostructured TiO 2 electrodes. The results showed, for sunflower oil -methanol reaction catalyzed by KOH, a reduction peak in -1050 mV and the gradual appearance of a second peak at -1160 mV. This peak was observed as originated by the transesterification process and is probably related to intermediates. By measuring the intensity of this peak a kinetic profile was determined, showing that the conversion is almost finished in 2 h. Keywords: biodiesel; electroanalytical measurement; nanostructured TiO 2 . INTRODUÇÃOOs altos preços do petróleo e a necessidade de fontes energéticas que reduzam a emissão de gases do efeito estufa, responsáveis pelo aquecimento global, impulsionam o desenvolvimento e a utilização de combustíveis renováveis, os quais não interferem no ciclo do carbono. Uma alternativa à gasolina é o etanol, no qual os Estados Unidos são hoje líder na produção, porém o Brasil é vice-líder mundial e detém grandes avanços tecnológicos na sua produção. Analogamente ao etanol, o biodiesel é a alternativa renovável mais usada no Brasil para o diesel de petróleo. Contudo, a pesquisa e o desenvolvimento do biodiesel estão longe do patamar tecnológico obtido no etanol. 1,2 Tecnicamente, o biodiesel é uma mistura de ésteres provenientes da reação de óleos vegetais ou gorduras animais (constituídos basicamente por três cadeias de ácidos graxos ligados a uma molécula de glicerina, chamados de triglicerídeos ou triacilglicerídeos (TAG)) 3 com metanol ou etanol catalisados por NaOH, KOH, H 2 SO 4 ou enzimas, por exemplo. 4,5 Os catalisadores básicos tradicionais são largamente utilizados na indústria para obtenção de biodiesel, pois, além de serem menos agressivos aos equipamentos, apresentam atividades até 4.000 vezes superiores às verificadas para os ácidos minerais. 6,7 Essa reação é conhecida como transesterificação dos triglicerídeos 8 e está representada pela Equação 1.(1) Os R 1 , R 2 e R 3 representam cadeias carbônicas (iguais ou não) e R'OH representa o álcool cogerador.Um dos principais desafios na aplicação industrial da transesterificação é a determinação da taxa de conversão de óleos ou gorduras para ésteres (biodiesel). 9 Assim, muitos trabalhos de pesquisa têm proposto diferentes técnicas analíticas com foco em maior velocidade de medida ou acurácia. As técnicas eletroquímicas, como as voltametrias (voltametria cíclica, voltametria linear), a espectroscopia de impedância eletroquímica e a condutometria, podem ser ferramentas poderosas para a determinação de parâmetros físico-químicos e cinéticos da formação do biodiesel. Entretanto, há um obstáculo a ser superado nesta proposta: tanto os TAG qu...