Biodiesel: parâmetros de qualidade e métodos analíticos

Abstract

Recebido em 19/8/08; aceito em 20/1/09; publicado na web em 14/7/09 BIODIESEL: QUALITY PARAMETERS AND ANALYTICAL METHODS. The establishment of quality standards for biodiesel was a key step to win the confidence of the market and the automotive industry, thus ensuring the success of the new fuel. In this review are presented standard methods and other analytical methods suggested for analysis of biodiesel. The methods of analysis were divided into groups according to information that may be provided on the contaminants from the raw material of the production process, the molecular structures of biodiesel and its degradation during storage.Keywords: transesterification; biofuels; quality parameters. INTRODUÇÃOSuprir a demanda energética mundial tem sido um grande desafio para nossa sociedade.1 A contínua elevação do preço do barril de petróleo e as questões ambientais associadas à queima de combustíveis fósseis também têm contribuído para colocar a humanidade frente à necessidade de novas fontes energéticas. O uso em larga escala da energia proveniente da biomassa é apontado como uma grande opção que poderia contribuir para o desenvolvimento sustentável nas áreas ambiental, social e econômica.2 Antes mesmo do diesel de petróleo, os óleos vegetais foram testados e utilizados como combustíveis nos motores do ciclo diesel. Por razões tanto econômicas quanto técnicas, estes deram lugar ao diesel de petróleo.3 O baixo preço e a oferta dos derivados de petróleo, na época, influenciaram decisivamente na escolha pelo diesel mineral.O biodiesel é um exemplo, já em aplicação, do emprego da biomassa para produção de energia. Este apresenta vantagens sobre o diesel de petróleo, 4 pois não é tóxico e é proveniente de fontes renováveis, além da melhor qualidade das emissões durante o processo de combustão.5 Embora o biodiesel forneça uma quantidade de energia cerca de 10% menor que o diesel de petróleo, seu desempenho no motor é praticamente o mesmo no que diz respeito à potência e ao torque.6 Por apresentar maior viscosidade, o biodiesel proporciona maior lubricidade que o diesel mineral, logo, tem-se observado redução no desgaste das partes móveis do motor. Por outro lado, o biodiesel possui estruturas moleculares mais simples que o seu precursor, os triglicerídeos, logo, sua viscosidade é comparativamente menor, apresentando maior eficiência de queima, reduzindo significativamente a deposição de resíduos nas partes internas do motor. 7O biodiesel é uma mistura de alquilésteres de cadeia linear, obtida da transesterificação dos triglicerídeos de óleos e gorduras com álcoois de cadeia curta (Figura 1), esta reação tem como coproduto o glicerol.Dentre os álcoois empregados na transesterificação de óleos e gorduras, os mais utilizados são metanol e etanol. O metanol é mais amplamente aplicado na produção de biodiesel em escala comercial e, por ser mais reativo, implica em menor temperatura e tempo de reação. O etanol, além de ter produção consolidada no Brasil, é consideravelmente menos tóxico, é renovável e produz biodiesel co...

Utilização de argilas para purificação de biodiesel

“…As análises foram efetuadas por gravimetria, adaptada do método 933.08 da AOAC 14 e de outras literaturas; 7,17 -contaminação total -corresponde à massa dos resíduos insolúveis retidos na filtração do biodiesel. 6,7 As determinações foram realizadas segundo método analítico EN 12662 recomendado pela ANP; 18 -glicerina livre -foi determinada segundo o método Ca 14-56 AOCS; 14 -sabões -representam a quantidade de oleato de sódio, produzido durante a neutralização dos ácidos graxos livres. As determinações foram realizadas segundo o método Cc 17-95 AOCS.…”

“…18 A presença de água em biodiesel aci-A presença de água em biodiesel acima do limite estabelecido, entre outras implicações já mencionadas, pode ser responsável pela diminuição da energia do biocombustível, quer por diluição ou pelo favorecimento de reação de hidrólise dos ésteres e, também, por acelerar a oxidação de determinadas peças do motor que entram em contato direto com o combustível. 5,6 A quantidade de água em óleos residuais de frituras geralmente é elevada e quando é superior a 1% favorece a saponifi cação, consufavorece a saponificação, consume o catalisador e reduz a eficiência da reação de transesterificação alcalina. 19 O óleo de fritura absorve água do alimento durante o pro-O óleo de fritura absorve água do alimento durante o processo e da solução salina que fica sob o óleo (usada na maioria dos equipamentos de pequeno e médio porte de frituras por imersão).…”

“…Segundo os fabricantes do sistema de injeção a diesel, o uso de biodiesel de qualidade inferior em motores pode provocar danos em bombas e em todo o sistema que entra em contato com o combustível, por exemplo, quantidades excessivas de glicerina, sabão, água, mono, di e triglicerídeos geram falhas no funcionamento de motores, por favorecer a formação de incrustações, depósitos de sabão e corrosividade. [4][5][6] Geralmente, as impurezas constituem-se da presença de materiais insaponificáveis existentes na própria matéria-prima (tocoferois, esterois, hidrocarbonetos, alcoóis e produtos de degradação), 7 resíduos de catalisadores, além de contaminantes como glicerina, mono, di e triglicerídeos, água emulsificada ou álcool excedente da reação. Em se tratando de óleos residuais de frituras de alimentos, como matéria-prima para biodiesel, existe a presença de compostos polares, dímeros, ácidos graxos livres, mono e di-glicerídeos, oriundos da termoxidação.…”

“…A água, além de promover a hidrólise dos ésteres resultando em ácidos graxos livres, também está associada à proliferação de micro-organismos, corrosão em tanques de estocagem com deposição e sedimentos. 6 A destilação como método de purificação de biodiesel é um processo que, além do significativo custo operacional, expõe os ésteres a temperaturas elevadas, que favorecem as reações de termoxidação e a decomposição se torna inerente, mesmo a vácuo.…”

Classificação de biodiesel na região do visível

“…A lavagem do biodiesel tem a finalidade de retirar impurezas, tais como, o excesso de álcool, que dificulta a separação entre as fases biodiesel/glicerina e afeta o ponto de fulgor do combustível; glicerina, que pode formar resíduos nos tanques de armazenamento e causar entupimentos em filtros e depósitos nos bicos injetores dos automóveis; sais dos ácidos graxos, que reduzem o rendimento da reação e, o excesso do catalisador hidróxido de potássio, o qual pode ocasionar a formação de sais de ácidos graxos. 13 …”