Production of biodiesel from the resources endogeneous of Timor Leste

Os biocombustíveis têm estado na linha da frente das políticas energéticas mundiais visto que as suas vantagens conseguem colmatar as incertezas e resolver alguns dos problemas associados aos combustíveis fósseis. O biodiesel tem provado ser um combustível muito fiável, alternativo ao petrodiesel. É uma mistura de ésteres alquílicos produzidos a partir de óleos vegetais e gorduras animais através de uma reacção de transesterificação. Como combustível, o biodiesel é economicamente viável, socialmente responsável, tecnicamente compatível e ambientalmente amigável. O principal desafio associado ao seu desenvolvimento tem a ver com a escolha de matéria-prima para a sua produção. Nos países do terceiro mundo, óleos alimentares são mais importantes para alimentar pessoas do que fazer funcionar carros. Esta tese tem como objectivos produzir/processar biodiesel a partir de recursos endógenos de Timor-Leste e medir/prever as propriedades termodinâmicas do biodiesel, a partir das dos esteres alquílicos. A síntese do biodiesel a partir dos óleos de Aleurites moluccana, Jatropha curcas e borras de café foram aqui estudados. As propriedades termodinâmicas como densidade, viscosidade, tensão superficial, volatilidade e velocidade do som também foram medidas e estimadas usando modelos preditivos disponíveis na literatura, incluindo as equações de estado CPA e soft-SAFT. Timor-Leste é um país muito rico em recursos naturais, mas a maioria da população ainda vive na pobreza e na privação de acesso a serviços básicos e condições de vida decentes. A exploração de petróleo e gás no mar de Timor tem sido controlado pelo Fundo Petrolífero. O país ainda carece de electricidade e combustíveis que são cruciais para materializar as políticas de redução da pobreza. Como solução, o governo timorense criou recentemente o Plano Estratégico de Desenvolvimento a 20 anos cujas prioridades incluem trazer o desenvolvimento do petróleo do mar para a costa sul de Timor-Leste e desenvolver as energias renováveis. É neste último contexto que o biodiesel se insere. O seu desenvolvimento no país poderá ser uma solução para o fornecimento de electricidade, a criação de empregos e sobretudo o combate contra a pobreza e a privação. Para ser usado como combustível, no entanto, o biodiesel deve possuir propriedades termodinâmicas coerentes com as especificadas nas normas da ASTM D6751 (nos Estados Unidos) ou EN 14214 (na Europa) para garantir uma adequada ignição, atomização e combustão do biodiesel no motor.

The biofuels have been at the forefront of global energy policies as their advantages can overcome the uncertainties of fossil fuels. Biodiesel has proven to be a very reliable fuel alternative to petrodiesel. It is a mixture of fatty acid alkyl esters obtained by the transesterification of vegetable oils and animal fat. As fuel, biodiesel is economically viable, socially responsible, technically compatible and environmentally friendly. The main challenge associated to its development concerns the choice of raw materials for its production. In third world countries, edible oils are more important for feeding people than for running cars. This thesis aims to produce / process biodiesel from resources endogenous of Timor-Leste and to measure/predict the thermodynamic properties of biodiesel, from those of alkyl esters. The synthesis of biodiesel from oils of Aleurites moluccana, Jatropha curcas and coffee waste were here studied. The thermodynamic properties such as density, viscosity, surface tension, volatility and speed of sound were also measured and estimated using predictive models available in the literature including some equations of state like CPA and soft-SAFT. Timor Leste is a country rich in natural resources, but the majority of the population still lives in poverty and deprivation of access to basic services and decent living conditions. The exploitation of oil and gas in the Timor Sea has filled only the Oil Fund. The country still lacks electricity and fuels that are crucial to materialize policies for poverty reduction. As a solution, the Timorese government has recently established the Strategic Development Plan of 20 years whose priorities include bringing the development of oil from the sea to the south coast of Timor-Leste and developing renewable energy sources. It is in this latter context that biodiesel should be considered. Its development in the country will be contextually an appropriate solution for electricity supply, job creation and especially combat against poverty and deprivation. To be used as fuel, however, biodiesel must possess thermodynamic properties consistent with those specified in the standards of ASTM D6751 (in USA) or EN 14214 (in Europe) to ensure proper ignition, atomization and combustion in diesel engines.

Doutoramento em Engenharia Química