Determinação dos impactes ambientais e análise do ciclo de vida da produção de biodiesel

O consumo de energia tem vindo a crescer de uma forma contínua e directamente proporcional ao aumento da população e da industrialização. A maior parte da energia consumida no Mundo é, ainda, proveniente dos combustíveis fósseis. Contudo, a diminuição da reserva e a poluição atmosférica produzida pela sua utilização, estimulam e aumentam a necessidade de fontes alternativas de energia. O biodiesel tem atraído considerável atenção como combustível renovável, biodegradável e não tóxico, e pode contribuir para a resolução do problema energético, reduzindo significativamente a emissão dos gases causadores do aquecimento global. A primeira etapa deste trabalho consistiu na simulação de diferentes alternativas de processos de produção de biodiesel. O método usado para a produção do biodiesel foi a transesterificação entre os óleos vegetais e um álcool, na presença de um catalisador. Entre as matérias-primas figuram os óleos de palma e os óleos alimentares usados que foram objecto de estudo nesta dissertação. Na segunda etapa realizou-se uma análise do ciclo de vida para todas as alternativas em estudo seguida de uma análise económica para as alternativas que apresentassem menores impactos e que fossem mais promissoras do ponto de vista económico. Por fim, procedeu-se à comparação das diferentes alternativas sob o ponto de vista da análise do ciclo de vida e sob o ponto de vista da análise económica. Comprovou-se a viabilidade de todos os processos e o biodiesel obtido apresentou boas especificações. Do ponto de vista da análise do ciclo de vida a melhor alternativa foi o processo de catálise alcalina com pré-tratamento ácido para óleos alimentares usados. O processo que usa como matérias-primas os óleos virgens, o metanol e o hidróxido de sódio apresenta, no entanto, menores custos de investimento. Contudo, o processo de catálise alcalina com pré-tratamento ácido cuja matéria-prima principal são os óleos usados é muito mais rentável e apresenta menores impactes ambientais.

The consumption of energy is increasing in a continuous way directly related with the increase of population and industrialization. Most of the energy in the world is obtained from fossil fuels. However, the decreasing of the the quantity of fossil fuels and the pollution due to its use stimulates and increases the need for alternative energy sources. Biodiesel is biodegradable, no toxic and can contribute to solving the energetic problems, reducing significantly the emission of gases responsible for global warming. The first step of this project was to simulate different alternative processes to produce biodiesel. The method used to produce biodiesel was transesterification between vegetable oils and an alcohol in the presence of a catalyst. Waste cooking and vegetable oils were used in this project to produce biodiesel. The second step was to perform a life cycle analysis of all the alternatives studied followed by an economic analysis of the alternatives that presented less environmental impacts and were more promising from an economic point of view. Finally a comparison between different alternatives based in life cycle analysis and economic analysis was made. Viability of all process was proved and biodiesel obtained presented good specifications. The best alternative from life cycle analysis point of view was the process of alkaline catalysis with acid pretreatment for waste cooking oils. The process that uses virgin oils, methanol and sodium hydroxide presents lower costs of investment when compared with the process of alkaline catalysis with acid pretreatment, but this last one is much more profitable and presented less environmental impacts.