Avaliação de modelos cinéticos na produção de biodiesel a partir de óleo de algodão

Abstract

Com a busca crescente por substitutos ao diesel como combustível, devido aos problemas ambientais e de saúde pública que o óleo proporciona, surge a necessidade de trocar o óleo diesel por outros óleos que sirvam como substitutos de mesma eficiência e de menor impacto ambiental. O uso de modelos cinéticos para a produção de biodiesel é importante para a produção do biocombustível. O objetivo deste trabalho foi propor um modelo para a transesterificação do óleo de algodão via rota etílica. As variáveis estudadas foram: Temperatura (50°, 60° e 70°), Relação Molar (6/1, 10/1 e 14/1) e percentagem de catalisador (0,50% 0,75% e 1,0%). Uilizou-se um planejamento fatorial 23. Com um R2 = 0,9897, o modelo foi bem representativo. Os maiores valores dos teores de ésteres foram obtidos quando se utilizou a concentração de catalisador baixo e razão molar alta resultando em rendimentos acima de 97 % (60°C). Foi adotado um modelo de primeira ordem. Os dados cinéticos kr = 0,2745 min-1 e Ea = 27.480 J/mol que foram obtidos para o etanol se mostraram compatíveis com o esperado quando este foi comparado ao modelo cinético do metanol proposto pela literatura. Obteve-se também valores para as constantes da reação consecutiva (k1 = 0,22 min-1; k2 = 0,67 min-1; k3 = 1,33 min-1). Um estudo cinético utilizando um modelo por rede neural também foi desenvolvido, o mesmo se mostrou mais eficiente em descrever os diversos aspectos de influência sobre a transesterificação. Levando a um erro médio de 2,1488, e um R2 de 0,990.