Estudo da correlação entre as características da matéria-prima graxa e as propriedades físico-químicas do biodiesel

A possibilidade de utilização de várias matérias graxas na produção do biodiesel nacional é um fator diferencial em relação aos outros países e requer um conhecimento mais profundo das particularidades do biodiesel obtido a partir de matérias-primas tão distintas. Neste contexto, se insere a presente pesquisa, em que se buscou estabelecer correlações entre algumas propriedades do biodiesel e a fonte oleaginosa que lhe deu origem. O biodiesel foi obtido a partir da reação de transesterificação etílica de dez diferentes matérias-primas graxas (óleos refinados de soja, arroz, canola, girassol, milho, oliva, cyclus (mistura contendo óleos de canola, milho e girassol); óleos brutos de mamona e murumuru, além de resíduo de fritura), utilizando etanolato de potássio como agente catalítico, em um reator com sistema de refluxo a 70C durante uma hora. Após purificação, foram determinadas algumas propriedades do biodiesel (massa específica, viscosidade, índice de acidez e índice de iodo) e da matéria-prima (massa específica, viscosidade, índice de acidez, índice de iodo e composição) que lhe deu origem. Os resultados obtidos nas caracterizações geraram gráficos de correlações entre os diversos parâmetros e os dados foram analisados estatisticamente pelo método de correlações canônicas. Para todas as amostras de biodiesel, os valores obtidos nas caracterizações foram compatíveis com as especificações estabelecidas pela ANP para o produto, com exceção do biodiesel de murumuru (índice de acidez elevado e viscosidade baixa) e do biodiesel de mamona (viscosidade e massa específica elevadas). Os dados estatísticos demonstram altas correlações entre o biodiesel (massa específica (87,4%), viscosidade (98,5%) e índice de acidez (82,8%)) e as matérias-primas (massa específica (92,1%) e viscosidade (99,3%)). Além disso, existe uma grande correlação entre o índice de iodo (84,5%) do biodiesel e o índice de iodo (77,2%) e a massa molar dos ésteres na faixa de C16-C18 (MMTG) presentes na matéria-prima (89,1%). Estes resultados estatísticos ratificam as observações analíticas

Avaliação da eficiência de catalisadores comerciais na obtenção de biodiesel de algodão (Gossipium hisutum L.)

The increasing demand for energy and the environment consequences derived from the use of fossil energy, beyond the future scarcity of the oil that currently is the main power plant of the world, it stimulated the research around the production of biodiesel. In this work the synthesis of biodiesel of cotton in the methyl route was carried through, for had been in such a way used catalyst commercial homogeneous, Na-Methylat and the K-Methylat, aiming to the evaluation of the efficiency of them. An experimental planning 23 was elaborated aiming to evaluate the influence of the variable (molar reason oil/alcohol, % of catalyst and temperature) in the process as well as indicating the excellent point of operation in each case. The biodiesel was analyzed by gaseous chromatography, indicating a conversion of 96,79% when used Na-Methylat® as catalytic, and 95,65% when the K-Methylat® was used. Optimum result found with regard to the conversion was obtained at the following conditions: molar reason oil/alcohol (1:8), temperature of 40°C and 1% of catalyst Na-Methylat, reaching a 96,79% conversion, being, therefore, above of the established for the European norm (96.5%). The analysis of regression showed that the only significant effect for a confidence level of 95%, was of the changeable temperature. The variance analysis evidenced that the considered model is fitted quite to the experimental response, being statistically significant; however it does not serve inside for make forecasts of the intervals established for each variable. The best samples were analyzed by infra-red (IR) that identified the strong bands of axial deformation C=O of methylic ester, characterized through analyses physicochemical that had indicated conformity with the norms of the ANP, that with the thermal and rheological analyses had together evidenced that biodiesel can be used as combustible alternative in substitution to diesel

Avaliação da estabilidade térmica e oxidativa do biodiesel de algodão e do efeito da adição de antioxidantes (α-tocoferol e BHT)

This work aims to study the effects of adding antioxidants, such as, α- tocopherol and BHT on the thermal and oxidative stability of biodiesel from cottonseed (B100). The Biodiesel was obtained through the methylical and ethylical routes. The main physical and chemical properties of cotton seed oil and the B100 were determined and characterized by FTIR and GC. The study of the efficiency of antioxidants, mentioned above, in concentrations of 200, 500, 1000, 1500, 2000ppm, to thermal and oxidative stability, was achieved by Thermogravimetry (TG), Differential Thermal Analysis (DTA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Differential Scanning Calorimetry - Hi-Pressure (P-DSC) and Rancimat. The Biodiesel obtained are within the specifications laid down by Resolution of ANP No7/2008. The results of TG curves show that the addition of both antioxidants, even in the lowest concentration, increases the thermal stability of Biodieseis. Through the DTA and DSC it was possible to study the physical and chemical transitions occurred in the process of volatilization and decomposition of the material under study. The initial time (OT) and temperature (Tp) of oxidation were determined through the P-DSC curve and they showed that the α-tocopherol has a pro-oxidant behavior for some high concentrations. The BHT showed better results than the α-tocopherol, with regard to the resistance to oxidation

Síntese e caracterização de óxidos de zinco e de magnésio suportados em A1SBA-15 para produção de biodiesel

To overcome the challenge of meeting growing energy demand in a sustainable way, biodiesel has shown very promising as alternative energy can replace fossil fuels, even partially. Industrially, the biodiesel is produced by homogeneous transesterification reaction of vegetable oils in the presence of basic species used as catalysts. However, this process is the need for purification of the esters obtained and the removal of glycerin formed after the reaction. This context, the alternative catalysts have that can improve the process of biodiesel production, aiming to reduce costs and facilitate its production. In this study, the AlSBA-15 support with Si / Al ratio = 50 was synthesized, as like as the heterogeneous catalysts of zinc oxide and magnesium supported on mesoporous AlSBA-15 silica, in the concentrations of 5, 10, 15 and 30 %, relative to the support. The textural properties and structural characterization of catalysts and supports were determined by techniques: X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) coupled to the chemical analyzer, adsorption / desorption of N2, thermal analysis (TG / DTG), absorption spectroscopy in the infrared (FTIR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Characterization results indicated that the support AlSBA-15 retained the hexagonal ordered after the incorporation of zinc oxide and magnesium oxide in the holder. For heterogeneous catalysts, ZnO-AlSBA-15, that was observed the presence of zinc oxide nanoparticles dispersed in the surface and interior channels of the mesoporous and microporous support. The catalytic activity was evaluated by the transesterification reaction of sunflower oil via methylic route, and some reaction parameters were optimized with the most active catalyst in biodiesel production by sunflower oil. For the series of heterogeneous catalysts, the sample with 30 % ZnO supported on AlSBA-15 showed a better conversion of triglyceride to methyl esters, about 95.41 % of reaction conditions: temperature 175 °C, with molar ratio of 42:1, stirring at 200 rpm and under a pressure of 14 bar for 6 h. The catalyst MgO-AlSBA-15 showed no catalytic activity in the studied reactions

Usos potenciais de moringa oleifera lam., uma matriz para produção de biodiesel e tratamento de água no semiárido nordestino

The current environmental crisis demands transformations in the relations among society, nature and development, considering sustainability. In this context, an important theme is replacing fossil fuels with biofuels, such as biodiesel. Moringa oleifera Lam. is a species that can be used as a raw material to produce biodiesel. Besides, it is a multiple purposes plant, which can be used also in water treatment. Thus, the aims of this work were to analyze the anatomical adaptations found in the stem and in the leaf and the seed s oil stores of M. oleifera., to investigate chemical characteristics of M. oleifera s seed oil, considering biodiesel production, and to evaluate the coagulation activity of these seeds in water treatment. Semipermanent histological laminas were made and it follows that the stem has thick cuticle, stomata whose cells guard are below the epidermis line, hollow medulla, druses and tector trichomes as adaptations to climate and soil conditions in which the species is found and the leaf is dorsiventral and it has thick cuticle, tector trichomes and druses. The seed has great reserves of oil. These features favor the use of Moringa oleifera Lam. as a raw material to produce biodiesel in Brazil s Northeast semiarid region. Chemical analysis were made through oil solvent extraction using mechanic stirrer. The oil was analyzed in UV spectrophotometer. A transesterification was made and biodiesel was analyzed in gas chromatography. Oil yield was high and good quality biodiesel was obtained. To evaluate seeds coagulantion activity, coagulation and flocculation essays in jartest were made, using seed extract to treat raw water. Seeds were efficient in cogulation process to treat water. So, they can be used in rudimentary systems or as a raw material to coagulant proteins extraction, as an alternative to traditional coagulants. M. oleifera has characteristics that favor its use to biodiesel production and water treatment

Biodesel de mamona em trator: desempenho em função do período de armazenamento e da proporção biodiesel/diesel em condição de preparo de solo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização do óleo de frutos de tucumã (Astrocaryum aculeatum) para produção de biodiesel

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação e adaptação das condições da EN 14103 para quantificação de ésteres em biodieseis etílicos puros de soja, babaçu, palma e sebo bovino e em suas misturas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de método de determinação de glicerol livre em biodiesel utilizando a técnica de varredura sucessiva de potencial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Síntese, Caracterização Estrutural e Análise do Potencial Catalítico, para a Preparação de Biodiesel, de Niobatos Não Estequiométricos com Estrutura Tungstênio Bronze

Pós-graduação em Química - IBILCE

Estudos sobre a utilização de pentóxido de nióbio nanoestruturado na produção de biodiesel

In heterogeneous catalysis, numerous elements such as titanium and iron have been studied as nanoscale catalysts, but little is known about the use of niobium in nanocatalysis. The nanostructured particles have intrinsic and different physicochemical characteristics with great potential for use in industrial scale. Brazil having the largest known worldwide niobium reserve has the great challenge of creating pioneering technologies with the metal. Biodiesel is an alternative fuel and renewable substitute for regular diesel. Being biodegradable, non-toxic and have CO2 emissions lower than regular diesel, it contributes to the environment and to the independence from oil. The aim of this work was initially synthesize nanoscale particles of niobium pentoxide (Nanospheres, nanorods, nanofibers, nanocubes) from the sol-gel technique. The characterization of different nanoscale structures obtained was performed using different analytical techniques such as x-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The synthesized nanometer niobium oxide will be used as a heterogeneous catalyst in biodiesel synthesis from commercial soybean oil, checking in detail what the effect of morphology is presented (Nanospheres, nanorods, nanofibers, nanocubes) in the yield of biodiesel synthesis, comparing these results with those already described in literature for the amorphous niobium oxide and other oxide catalysts. The biodiesel obtained was characterized by gas chromatography system equipped with a FID detector

Produção enzimática de biodiesel a partir de resíduos agro-industriais usando a lipase imobilizada de origem microbiana

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Extração e caracterização dos lipídeos da microalga Chlorella pyrenoidosa visando à produção de ésteres graxos

A produção de biodiesel a partir do óleo de microalgas tem sido demonstrada na literatura usando rotas convencionais, que envolvem a extração dos lipídeos seguida pela sua conversão para ésteres graxos. A extração de lipídeos a partir da biomassa microalgal é uma etapa importante do processo global de produção de biodiesel. Este trabalho teve como objetivo determinar o teor de lipídeos da Chlorella pyrenoidosa bem como o perfil graxo dos diferentes extratos lipídicos. Os métodos de extração utilizados envolveram o uso de ultrassom, agitação magnética e soxhlet na presença dos solventes: clorofórmio:metanol (2:1 v/v) (método de Bligh & Dyer), metanol, clorofórmio, etanol e hexano. Os melhores resultados foram obtidos a partir do método com agitação magnética utilizando clorofórmio:metanol 2:1 (v/v), onde foram extraídos em média de 20 % de lipídeos totais seguido de metanol (17 %), clorofórmio (10,5 %), etanol (7,8 %) e hexano (1,15 %). A presença dos ácidos graxos 14:0, 16:0, 18:1, 18:0, 18:2 e 18:3 foram confirmados pelas análises de cromatografia gasosa. A partir das frações lipídicas extraídas foram realizadas as reações para obtenção dos ésteres graxos utilizando temperatura de 60°C por 4h na presença de 3% de H2SO4 em relação à massa de lipídeos. Os extratos lipídicos foram obtidos usando 100 g de biomassa seca. A partir das frações extraídas com clorofórmio:metanol 2:1 (v/v), metanol e etanol foram produzidos em média 6,40g, 8,98g, 6,98g de ésteres graxos, respectivamente.

Produção de biodiesel pela rota heterogênea empregando catalisadores a base de Zn e Al

Nos últimos anos, a busca por fontes de energia renováveis e o desenvolvimento de novas tecnologias para a produção de biocombustíveis têm sido objeto de intensa investigação. O biodiesel é um combustível biodegradável, derivado de fontes renováveis e é obtido em escala industrial principalmente através da reação de transesterificação de óleos vegetais e/ou gorduras animais com metanol na presença de catalisadores homogêneos, como NaOH. Entretanto, a utilização de catalisadores heterogêneos tem sido sugerida por diversos autores, por apresentar vantagens como a eliminação dos problemas de separação e purificação dos produtos obtidos. No presente trabalho foi investigada a produção de biodiesel a partir da transesterificação do óleo de soja com metanol utilizando óxidos mistos de Zn e Al como catalisadores sólidos básicos. A influência das variáveis: temperatura, concentração de catalisador e relação molar metanol/óleo de soja na produção de biodiesel foi avaliada. Os catalisadores preparados apresentaram predominantemente sítios básicos e foram ativos frente à reação estudada, sendo os resultados mais promissores apresentados pelo óxido misto com relação molar Al/(Al+Zn)=0,50, obtido por tratamento térmico à 450C, que apresentou rendimentos em ésteres metílicos de até 98,5% sob condições específicas. A metodologia da superfície de resposta foi utilizada visando estabelecer as condições ótimas para maximizar o rendimento em ésteres metílicos, tendo sido encontradas a temperatura de 165oC e a concentração de catalisador de 5,8% m/m em relação massa de óleo, no caso da relação molar metanol/óleo de soja limitada em 15. Essa limitação teve como objetivo garantir um processo viável em escala comercial

Catalisadores à base de Mg/La e de Al/La para a produção de biodiesel a partir de óleos refinados e ácidos

A crescente preocupação com a preservação do meio ambiente aliada às perspectivas de esgotamento das fontes de energia obtidas dos combustíveis fósseis tem impulsionado a indústria a desenvolver combustíveis alternativos a partir de recursos renováveis e processos ambientalmente não agressivos. O biodiesel, uma mistura de ésteres de ácidos graxos obtida pela transesterificação catalítica de óleos vegetais com álcoois de cadeia curta (metanol ou etanol) é um combustível alternativo importante, pelo fato das suas propriedades (índice de cetano, conteúdo energético e viscosidade) serem similares às do diesel obtido a partir do petróleo. No presente trabalho, a transesterificação do óleo de soja com metanol para a produção de biodiesel foi estudada em presença de catalisadores sólidos à base de Mg/La e Al/La com propriedades ácido-básicas. Catalisadores de Mg/La com uma relação molar Mg/La igual a 9:1 foram preparados por coprecipitação utilizando três métodos que se diferenciavam quanto ao tipo de agente precipitante e a temperatura de calcinação. O catalisador preparado com (NH4)2CO3/NH4OH como agente precipitante e calcinado a 450 C apresentou as melhores características físico-químicas e catalíticas. Catalisadores à base de Mg/La e Al/La com diferentes composições químicas foram sintetizados nas condições de preparo selecionadas. O comportamento catalítico destes materiais foi investigado frente à reação de transesterificação do óleo de soja com metanol. O catalisador de Al/La com uma relação molar Al/La igual a 9:1 mostrou o melhor desempenho catalítico (rendimento em ésteres metílicos igual a 84 % a 180 C) e pode ser reutilizado por pelo menos três ciclos de reação. Também foram realizados testes catalíticos na presença do óleo de soja com 10 % de ácido oleico verificando-se que os catalisadores utilizados possuem sítios capazes de catalisar as reações de transesterificação e esterificação