Revisão: propriedades físico-químicas do biodiesel

The present literature review aimed to describe biodisel’s physicochemical properties obtained from different raw materials. Were studied data concerning viscosity, density, cetane number, fl ash point, pour point and calorifi c power of biodiesel produced from soybean oil, coconut, rice bran, cotton, pequi, babassu, mamona, palm, castor, sunfl ower, corn, canola, jatropha and karanja. Considering the diversity of vegetal and animal sources that can be used on the biodiesel production, it is noteworthy the lack of data concerning physicochemical properties of unexplored raw materials. This work may contribute for the creation of database about physicochemical properties of oil and biodiesel from different sources which will allow design and scale-up, both the necessary equipment to the production line and reciprocating engines.

Caracterização de resistência de genótipos de soja a Bemisia tabaci biótipo B (hemiptera: aleyrodidae)

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA

Mapeamento de QTL e análises de espectroscopia para teor de óleo visando aplicação em programas de melhoramento de soja

Pós-graduação em Agronomia (Genética e Melhoramento de Plantas) - FCAV

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 de biodiesel etílico utilizando óxidos mistos derivados de hidróxidos duplos lamelares como catalisadores

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Influência de elementos terras raras nas propriedades catalíticas de óxidos derivados de hidrotalcitas para produção de biodiesel etílico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Óxidos derivados de hidromagnesitas e hidrotalcitas modificadas como catalisadores heterogêneos na síntese de biodiesel etílico

Pós-graduação em Química - IBILCE

Impactos de regulações ambientais sobre o transporte de cargas no Brasil: uma análise para o transporte de soja

O aumento da concentração de gases de efeito estufa na atmosfera levou a uma preocupação de como se reduzir as emissões destes gases. Desta preocupação surgiram instrumentos de regulação a fim de reduzir ou controlar os níveis de poluição. Dentro deste contexto, esta pesquisa analisou o setor de transportes de cargas, com ênfase no transporte de soja. No Brasil, o setor de transportes é um dos principais responsáveis pelas emissões de gases de efeito estufa provenientes da queima de combustíveis fósseis. No setor de transportes, as emissões diferem entre os modais, sendo que as ferrovias e hidrovias poluem menos que as rodovias. Desta forma, simulou-se por meio de um modelo de programação linear se a adoção de medidas regulatórias sobre as emissões de CO2 traria uma alteração no uso das ferrovias e hidrovias. Uma das constatações, ao se utilizar o modelo de Minimização de Fluxo de Custo Mínimo para o transporte de soja em 2013, foi que a capacidade de embarque nos terminais ferroviários e hidroviários desempenha um papel fundamental na redução das emissões de CO2. Se não houver capacidade suficiente, a adoção de uma taxa pode não provocar a redução das emissões. No caso do sistema de compra e crédito de carbono, seria necessária a compra de créditos de carbono, numa situação em que a capacidade de embarque nos terminais intermodais seja limitada. Verificou-se, ainda, que melhorias na infraestrutura podem desempenhar um papel mitigador das emissões. Um aumento da capacidade dos terminais ferroviários e hidroviários existentes, bem como o aumento da capacidade dos portos, pode provocar a redução das emissões de CO2. Se os projetos de expansão das ferrovias e hidrovias desenvolvidos por órgãos governamentais saírem do papel, pode-se chegar a uma redução de pouco mais de 50% das emissões de CO2. Consideraram-se ainda quais seriam os efeitos do aumento do uso de biodiesel como combustível e percebeu-se que seria possível obter reduções tanto das emissões quanto do custo de transporte. Efeitos semelhantes foram encontrados quando se simulou um aumento da eficiência energética. Por fim, percebeu-se nesta pesquisa que a adoção de uma taxa não traria tantos benefícios, econômicos e ambientais, quanto a melhoria da infraestrutura logística do país.

Biodiesel a partir de óleos de alta acidez: desenvolvimento de um processo catalítico homogêneo

O presente trabalho visa o desenvolvimento de um processo para a produção de biodiesel partindo de óleos de alta acidez, aplicando um processo em duas etapas de catálise homogênea. A primeira é a reação de esterificação etílica dos ácidos graxos livres, catalisada por H2SO4, ocorrendo no meio de triglicerídeos e a segunda é a transesterificação dos triglicerídeos remanescentes, ocorrendo no meio dos ésteres alquílicos da primeira etapa e catalisada com álcali (NaOH) e álcool etílico ou metílico. A reação de esterificação foi estudada com uma mistura modelo consistindo de óleo de soja neutro acidificado artificialmente com 15%p de ácido oleico PA. Este valor foi adotado, como referência, devido a certas gorduras regionais (óleo de mamona advinda de agricultura familiar, sebos de matadouro e óleo de farelo de arroz, etc.) apresentarem teores entre 10-20%p de ácidos graxos livres. Nas duas etapas o etanol é reagente e também solvente, sendo a razão molar mistura:álcool um dos parâmetros pesquisados nas relações 1:3, 1:6 e 1:9. Outros foram a temperatura 60 e 80ºC e a concentração percentual do catalisador, 0,5, 1,0 e 1,5%p, (em relação à massa de óleo). A combinatória destes parâmetros resultou em 18 reações. Dentre as condições reacionais estudadas, oito atingiram acidez aceitável inferior a 1,5%p possibilitando a definição das condições para aplicação ótima da segunda etapa. A melhor condição nesta etapa ocorreu quando a reação foi conduzida a 60°C com 1%p de H2SO4 e razão molar 1:6. No final da primeira etapa foram realizados tratamentos pertinentes como a retirada do catalisador e estudada sua influência sobre a acidez final, utilizando-se de lavagens com e sem adição de hexano, seguidas de evaporação ou adição de agente secante. Na segunda etapa estudaram-se as razões molares de óleo:álcool de 1:6 e 1:9 com álcool metílico e etílico, com 0,5 e 1%p de NaOH assim como o tratamento da reação (lavagem ou neutralização do catalisador) a 60°C, resultando em 16 experimentos. A melhor condição nesta segunda etapa ocorreu com 0,5%p de NaOH, razão molar óleo:etanol de 1:6 e somente as reações em que se aplicaram lavagens apresentaram índices de acidez adequados (<1,0%p) coerentes com os parâmetros da ANP.

Avaliação de impacto socioambiental da cadeia produtiva da soja - uma análise na região de Londrina/PR.

O trabalho relata a avaliação socioambiental na cadeia produtiva da soja para geração de biodiesel, na região de Londrina/PR. Foi realizado levantamento bibliográfico uma oficina de trabalho com a aplicação de uma ferramenta de avaliação de impacto socioambiental, o Eco-cert.Rural (Sistema Base de Eco-certificação de Atividades Rurais). A oficina ocorreu em 17 de abril de 2008, na Embrapa Soja, reunindo 17 atores sociais envolvidos com a cadeia produtiva da soja, na região de Londrina/PR. A avaliação explicitou as principais tendências de desempenho dos indicadores de impacto socioambiental, segundo o conhecimento e experiência dos atores sociais envolvidos na época da avaliação. Houve alteração no objeto de avaliação do trabalho de cadeia produtiva da soja para geração de biodiesel para cadeia de produção da soja com práticas intensivas de plantio direto. Isto porque, os especialistas foram unânimes em afirmar que o processo produtivo agrícola de soja, na região de Londrina/PR, não se alterou em função do uso desta matéria-prima na produção de biodiesel. Constatou-se inicialmente que na região de Londrina/PR a produção de soja em sistema de plantio direto intensivo traz efeitos negativos sobre o Desempenho Ecológico, que são comuns em atividades agrícolas devido à dependência da agricultura de fontes e meios de produção externos. Ainda assim, há efeito positivo para o critério Recuperação Ambiental, dentro desta dimensão. O Desempenho Socioambiental beneficiado por essa cadeia produtiva com impactos positivos para a maioria dos critérios indicadores, destacando-se a capacitação dos produtores, a geração e diversidade de fontes de renda e o valor das propriedades.

Environmental aspects and challenges of oilseed produced biodiesel in Southeast Asia

Research on alternative fuel for the vehemently growing number of automotivesis intensified due to environmental reasons rather than turmoil in energy price and supply. From the policy and steps to emphasis the use of biofuel by governments all around the world, this can be comprehended that biofuel have placed itself as a number one substitute for fossil fuels. These phenomena made Southeast Asia a prominent exporter of biodiesel. But thrust in biodiesel production from oilseeds of palm and Jatropha curcas in Malaysia, Indonesia and Thailand is seriously threatening environmental harmony. This paper focuses on this critical issue of biodiesels environmental impacts, policy, standardization of this region as well as on the emission of biodiesel in automotive uses. To draw a bottom line on feasibilities of different feedstock of biodiesel, a critical analysis on oilseed yield rate, land use, engine emissions and oxidation stability is reviewed. Palm oil based biodiesel is clearly ahead in all these aspects of feasibility, except in the case of NOx where it lags from conventional petro diesel.

A physico-chemical characterisation of particulate emissions from a compression ignition engine : the influence of biodiesel feedstock

This study undertook a physico-chemical characterisation of particle emissions from a single compression ignition engine operated at one test mode with 3 biodiesel fuels made from 3 different feedstocks (i.e. soy, tallow and canola) at 4 different blend percentages (20%, 40%, 60% and 80%) to gain insights into their particle-related health effects. Particle physical properties were inferred by measuring particle number size distributions both with and without heating within a thermodenuder (TD) and also by measuring particulate matter (PM) emission factors with an aerodynamic diameter less than 10 μm (PM10). The chemical properties of particulates were investigated by measuring particle and vapour phase Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and also Reactive Oxygen Species (ROS) concentrations. The particle number size distributions showed strong dependency on feedstock and blend percentage with some fuel types showing increased particle number emissions, whilst others showed particle number reductions. In addition, the median particle diameter decreased as the blend percentage was increased. Particle and vapour phase PAHs were generally reduced with biodiesel, with the results being relatively independent of the blend percentage. The ROS concentrations increased monotonically with biodiesel blend percentage, but did not exhibit strong feedstock variability. Furthermore, the ROS concentrations correlated quite well with the organic volume percentage of particles – a quantity which increased with increasing blend percentage. At higher blend percentages, the particle surface area was significantly reduced, but the particles were internally mixed with a greater organic volume percentage (containing ROS) which has implications for using surface area as a regulatory metric for diesel particulate matter (DPM) emissions.

Optimisation of bio-oil extraction process from Beauty Leaf (Calophyllum inophyllum) oil seed as a second generation biodiesel source

The Beauty Leaf tree (Calophyllum inophyllum) is a potential source of non-edible vegetable oil for producing future generation biodiesel because of its ability to grow in a wide range of climate conditions, easy cultivation, high fruit production rate, and the high oil content in the seed. This plant naturally occurs in the coastal areas of Queensland and the Northern Territory in Australia, and is also widespread in south-east Asia, India and Sri Lanka. Although Beauty Leaf is traditionally used as a source of timber and orientation plant, its potential as a source of second generation biodiesel is yet to be exploited. In this study, the extraction process from the Beauty Leaf oil seed has been optimised in terms of seed preparation, moisture content and oil extraction methods. The two methods that have been considered to extract oil from the seed kernel are mechanical oil extraction using an electric powered screw press, and chemical oil extraction using n-hexane as an oil solvent. The study found that seed preparation has a significant impact on oil yields, especially in the screw press extraction method. Kernels prepared to 15% moisture content provided the highest oil yields for both extraction methods. Mechanical extraction using the screw press can produce oil from correctly prepared product at a low cost, however overall this method is ineffective with relatively low oil yields. Chemical extraction was found to be a very effective method for oil extraction for its consistence performance and high oil yield, but cost of production was relatively higher due to the high cost of solvent. However, a solvent recycle system can be implemented to reduce the production cost of Beauty Leaf biodiesel. The findings of this study are expected to serve as the basis from which industrial scale biodiesel production from Beauty Leaf can be made.

Influence of fatty acid structure on fuel properties of algae derived biodiesel

Physical and chemical properties of biofuel are influenced by structural features of fatty acid such as chain length, degree of unsaturation and branching of the chain. A simple and reliable calculation method to estimate fuel property is therefore needed to avoid experimental testing which is difficult, costly and time consuming. Typically in commercial biodiesel production such testing is done for every batch of fuel produced. In this study 9 different algae species were selected that were likely to be suitable for subtropical climates. The fatty acid methyl esters (FAMEs) of all algae species were analysed and the fuel properties like cetane number (CN), cold filter plugging point (CFPP), kinematic viscosity (KV), density and higher heating value (HHV) were determined. The relation of each fatty acid with particular fuel property is analysed using multivariate and multi-criteria decision method (MCDM) software. They showed that some fatty acids have major influences on the fuel properties whereas others have minimal influence. Based on the fuel properties and amounts of lipid content rank order is drawn by PROMETHEE-GAIA which helped to select the best algae species for biodiesel production in subtropical climates. Three species had fatty acid profiles that gave the best fuel properties although only one of these (Nannochloropsis oculata) is considered the best choice because of its higher lipid content.