Avaliação oxidativa do biodiesel de pinhão manso em diferentes processos de purificação

The objective of this study was to analyze the oxidative stability of biodiesel from jatropha obtained from different purification processes, three wet processes with different drying (in a vacuum oven, conventional oven and in anhydrous sodium sulfate) and dry (purification with magnesium silicate adsorbent). Raw materials of different qualities (jatropha crop ancient and recent crop) were used. The Jatropha oil was extracted by mechanical extraction and refined. The Jatropha biodiesel was obtained by the transesterification reaction in ethyl route using alkaline catalysis. The biodiesel samples were characterized by analysis of water content, carbon residue, Absorption Spectroscopy in the Infrared Region and Thermogravimetry. Thermogravimetric curves of purified PUsv* PUsq* and had higher initial decomposition temperatures, indicating that the most stable, followed by samples PU* and PUSC*. Besides the sample SP* is a smaller initial temperature, confirming the sample without purification to be less thermally stable. The percentage mass loss of the purified samples showed conversion of about 98.5%. The results of analyzes carbon residue and infrared suggested that contamination by impurities is the main factor for decreased oxidative stability of biodiesel. The oxidative stability was assessed from periodic monitoring, using the techniques of Rancimat, peroxide index, acid value and Pressurized Differential Scanning Calorimetry. Samples of biodiesel from jatropha which showed better oxidative stability were of the best quality raw material and wet scrubbing: PUsq* with dry chemical, using anhydrous sodium sulfate and PUsv* with vacuum drying, which had oxidative stability 6 hours in Rancimat time 0 days, within the limits established by the Technical Regulation No. 4/2012 of the ANP, without the addition of antioxidant, suggesting that these procedures the least influence on the oxidative stability of biodiesel

Avaliação termoanalítica da eficiência de antioxidantes na estabilidade oxidativa do biodiesel de mamona

The biodiesel is defined as the mono-alkyl ester derived from long-chain fatty acids, from renewable sources such as vegetable oils or animal fat, whose use is associated with the replacement of fossil fuels in diesel engine cycle. The biodiesel is susceptible to oxidation when exposed to air and this process of oxidation affects the quality of fuel, mainly due to long periods of storage. Because of this, the oxidation stability has been the focus of numerous researches since it directly affects the producers, distributors and users of fuel. One of the possibilities to increase the resistance of biodiesel is the autoxidation treatment with inhibitors of oxidation. The antioxidants can be used as potential inhibitors of the effects of oxidation on the kinematic viscosity and the index of acidity of biodiesel, thereby increasing oxidative stability. This work aims to examine the efficiency of antioxidants, α-tocopherol and butylated hydroxy-toluene (BHT), added the biodiesel content of remembrance through Pressurized-Differential Scanning Calorimetry (P-DSC), Thermogravimetry (TG) and Petrology. The results showed that the use of antioxidant BHT, at the concentration of 2000ppm, increased resistance to oxidation of the biodiesel and oxidative induction time (OIT), which is a better result as antioxidant than the α-tocopherol. With the thermogravimetric analysis, it was observed that the biodiesel presented an initial decomposition temperature of lower tendency than that of oil, demonstrating to be more volatile, bearing great similarity to the diesel and being characterized as an alternative fuel. The rheological analysis indicated that each sample of biodiesel behaved as a Newtonian fluid

Métodos de propagação do pinhão manso (Jatropha curcas L.)

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Análise econômica e de investimento da cultura do pinhão manso (Jatropha curcas L.)

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Estudo da Influencia de antioxidantes na avaliacao da estabilidade oxidativa de biodiesel pelo metodo petroOXY

O uso do biodiesel como um substituto total ou parcial do diesel de petróleo é significativo, entretanto a sua baixa estabilidade oxidativa é um ponto desfavorável. Portanto o uso de antioxidantes é viável desde que diminuam a velocidade de degradação promovido pela oxidação. Mas a ação de um antioxidante está relacionada com a composição química do biodiesel ao qual é adicionado. Considerando a importância e o crescimento da indústria de biodiesel, a necessidade de utilização de antioxidantes, e a busca por novas fontes como matérias primas, faz-se necessário estudar a eficiência de antioxidantes para o aumento da vida útil do biodiesel, além de avaliar novas culturas com potencial de produção como o pinhão manso (Jatropha curcas L.) e nabo forrageiro (Raphanus sativus L.). O objetivo deste trabalho foi avaliar os antioxidantes BHT (butilhidroxitolueno), PA (ácido pirogálico) e PG (galato de propila), em concentrações de 50, 200, 500, 1000 e 2000 mg/kg, nos biodiesel de pinhão manso, nabo forrageiro e soja, empregando a metodologia PetroOXY, ensaio acelerado de oxidação, para a determinação do seu período de indução. Os biodieseis foram obtidos através de reações de transesterificação, utilizando rota metílica, com rendimentos superiores a 80% e foram caracterizados através de alguns parâmetros físico-químicos. Foi observada a eficiência do uso de antioxidantes no aumento da vida útil do biodiesel. E com o aumento da concentração houve um aumento do período de indução. A eficiência do BHT foi sempre crescente com o aumento da concentração para todos os biodieseis enquanto que para o PG e PA houve uma diminuição da eficiência na maior concentração. A metodologia usada para avaliação da estabilidade oxidativa, PetroOXY, mostrou-se eficaz, de boa repetibilidade e reprodutibilidade, além de ser mais rápida e completa que o método Rancimat. Na concentração mais elevada, 2000 mg/kg, o melhor desempenho foi para o BHT, nas concentrações inferiores a 2000 mg/kg, a melhor eficiência foi para o PA ~ PG, nos três biodieseis estudados, soja, nabo forrageiro e pinhão manso.

Determinação de teor de biodieseis de algodão e pinhão manso em misturas com diesel usando espectroscopia no infravermelho médio e quadrados mínimos parciais

Biodiesel is a renewable fuel derived from vegetable oils or animal fats, which can be a total or partial substitute for diesel. Since 2005, this fuel was introduced in the Brazilian energy matrix through Law 11.097 that determines the percentage of biodiesel added to diesel oil as well as monitoring the insertion of this fuel in market. The National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP) establish the obligation of adding 7% (v/v) of biodiesel to diesel commercialized in the country, making crucial the analytical control of this content. Therefore, in this study were developed and validated methodologies based on the use of Mid Infrared Spectroscopy (MIR) and Multivariate Calibration by Partial Least Squares (PLS) to quantify the methyl and ethyl biodiesels content of cotton and jatropha in binary blends with diesel at concentration range from 1.00 to 30.00% (v/v), since this is the range specified in standard ABNT NBR 15568. The biodiesels were produced from two routes, using ethanol or methanol, and evaluated according to the parameters: oxidative stability, water content, kinematic viscosity and density, presenting results according to ANP Resolution No. 45/2014. The built PLS models were validated on the basis of ASTM E1655-05 for Infrared Spectroscopy and Multivariate Calibration and ABNT NBR 15568, with satisfactory results due to RMSEP (Root Mean Square Error of Prediction) values below 0.08% (<0.1%), correlation coefficients (R) above 0.9997 and the absence of systematic error (bias). Therefore, the methodologies developed can be a promising alternative in the quality control of this fuel.

Adaptabilidade e estabilidade de progênies de meios-irmãos de pinhão-manso em diferentes regiões do Brasil

RESUMO Programas de melhoramento do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) intensificaram-se nos últimos cinco anos, tendo sido selecionadas, localmente, plantas em diversas regiões do Brasil. O objetivo deste trabalho foi quantificar a interação genótipos x ambientes da produção de grãos de pinhão-manso, avaliada em três regiões brasileiras, e o progresso genético obtido com a seleção. A partir de progênies de meios-irmãos, selecionadas pela Embrapa Semiárido e pela EPAMIG, foram instalados, no ano de 2008, três testes de progênies, nos municípios de Planaltina, DF, Nova Porteirinha, MG e Pelotas, RS, utilizando-se delineamento de blocos ao acaso, com três repetições e cinco plantas por parcela. Como testemunhas foram utilizadas sementes de plantas não selecionadas e um dos materiais genéticos comercializados no Brasil. A interação genótipo x ambiente foi significativa. Foram identificadas oito progênies de adaptabilidade geral, três progênies de baixa adaptabilidade, duas progênies de adaptabilidade específica a ambientes favoráveis e duas progênies de adaptabilidade específica a ambientes desfavoráveis, em diferentes regiões do Brasil. As estimativas de progresso genético indicam eficiência da seleção massal, com ganhos de 28, 76 e 177%, nos municípios de Planaltina, DF, de Nova Porteirinha, MG, e de Pelota, RS, respectivamente. Observa-se que os ganhos de seleção obtidos pelo método centroide são mais equilibrados entre ambientes e, por isso, preferíveis. As novas médias, estimadas com o plantio das progênies selecionadas, em toneladas por hectare, são de 2,34 ton.ha-1, em Planaltina, DF; de 2,37 ton.ha-1, em Nova Porteirinha, MG, e de 2,09 ton.ha-1 , em Pelotas, RS.

Processos de purificação/ valorização do glicerol proveniente da produção de biodiesel

Mestrado em Engenharia Química - Ramo optimização energética na indústria química

Avaliação da estabilidade oxidativa de biodiesel de óleo de girassol com antioxidantes

Biodiesel can contain unsaturated fatty acids, which are susceptible to oxidation, being able to change into polymerized compounds. In this work biodiesel was characterized according to physical-chemistry parameters and the antioxidant activity of butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT) and tert-butylhydroquinone (TBHQ) added to biofuel was analyzed. Biodiesel was submitted to accelerate oxidation in the Schaal oven test, and peroxide value was analyzed.The absorptivity values at 232 nm and 270 nm and oxidative stability in Rancimat®were determined. It was observed that TBHQ presented superior antioxidant activity than BHT and BHA.

Comparação dos métodos de determinação da estabilidade oxidativa de biodiesel B100, em mistura com antioxidantes sintéticos: aplicação do delineamento simplex-centroide com variável de processo

The Rancimat and accelerated stove tests were used to determine the oxidative stability of B100 biodiesel mixed with synthetic antioxidants. The predictive equations, with process variable, were obtained by applying a simplex-centroid design. Regardless of the antioxidant used, all assays carried out with the accelerated stove test presented storage time longer than 177.88 d, the greatest value obtained by applying the Rancimat test. The t test, applied to the parameters containing the process variable, showed a statistically significant difference (at the level of 5%) between the methods used.

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

Otimização de protocolos de germinação in vitro de pinhão-manso (Jatropha curcas L.)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Adaptabilidade e estabilidade de progênies de meios-irmãos de pinhão-manso em diferentes regiões do Brasil.

RESUMO: Programas de melhoramento do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) intensificaram-se nos últimos cinco anos, tendo sido selecionadas, localmente, plantas em diversas regiões do Brasil. O objetivo deste trabalho foi quantificar a interação genótipos x ambientes da produção de grãos de pinhão-manso, avaliada em três regiões brasileiras, e o progresso genético obtido com a seleção. A partir de progênies de meios-irmãos, selecionadas pela Embrapa Semiárido e pela EPAMIG, foram instalados, no ano de 2008, três testes de progênies, nos municípios de Planaltina, DF, Nova Porteirinha, MG e Pelotas, RS, utilizando-se delineamento de blocos ao acaso, com três repetições e cinco plantas por parcela. Como testemunhas foram utilizadas sementes de plantas não selecionadas e um dos materiais genéticos comercializados no Brasil. A interação genótipo x ambiente foi significativa. Foram identificadas oito progênies de adaptabilidade geral, três progênies de baixa adaptabilidade, duas progênies de adaptabilidade específica a ambientes favoráveis e duas progênies de adaptabilidade específica a ambientes desfavoráveis, em diferentes regiões do Brasil. As estimativas de progresso genético indicam eficiência da seleção massal, com ganhos de 28, 76 e 177%, nos municípios de Planaltina, DF, de Nova Porteirinha, MG, e de Pelota, RS, respectivamente. Observa-se que os ganhos de seleção obtidos pelo método centroide são mais equilibrados entre ambientes e, por isso, preferíveis. As novas médias, estimadas com o plantio das progênies selecionadas, em toneladas por hectare, são de 2,34 ton.ha-1, em Planaltina, DF; de 2,37 ton.ha-1, em Nova Porteirinha, MG, e de 2,09 ton.ha-1 , em Pelotas, RS. ABSTRACT: Physic nut (Jatropha curcas L.) breeding programs have intensified in the past five years, locally selecting plants from various Brazilian regions. The objective of this study was to quantify the genotype x environment interaction of the physic nut grain production and the genetic progress obtained with the selection. From Half-sib progenies selected by Embrapa and EPAMIG, in 2008, three progeny trials were installed in the cities of Planaltina-DF, Nova Porteirinha-MG and Pelotas-RS, using a randomized block design with three replications of five plants per plot. Non-selected plant seeds and genetic material commercialized in Brazil were used as control. The genotype x environment interaction was significant for the J. curcas grain yield expression. We identified eight progenies of broad adaptability, three progenies of low adaptability, two progenies of specific adaptability to favorable environments and two progenies of specific adaptability to unfavorable environments of different Brazilian regions. Estimates of genetic progress indicate mass selection efficiency, with genetic gains of 28%, 76% and 177% in the Planaltina-DF, New Porteirinha-MG and Pelotas-RS, respectively. The genetic gains obtained by the centroid method were more balanced among environments, and therefore, preferable. The new means estimated with the cultivating of the selected progenies are: 2.34 ton.ha-1 in Planaltina-DF, 2.37 ton.ha-1 in Nova Porteirinha- MG and 2.09 ton.ha-1 in Pelotas-RS.

Adubação fosfatada no crescimento inicial e na nutrição de mudas de pinhão-manso

O pinhão-manso (Jatropha curcas L.) é uma espécie oleaginosa perene que tem despertado interesse econômico para produção de biodiesel. A fim de viabilizar o cultivo dessa espécie, é fundamental determinar, entre outras coisas, as suas demandas nutricionais. Objetivou-se avaliar o crescimento inicial e a nutrição mineral do pinhão-manso, bem como a fertilidade do solo em razão da adubação fosfatada. O estudo foi desenvolvido sob estufa plástica, em delineamento experimental de blocos casualizados com quatro repetições. As plantas foram cultivadas em vasos plásticos preenchidos com 50 dm³ de um Latossolo Vermelho. Foram avaliadas as doses de 0, 50, 100, 150 e 200 mg dm-3 P, além de um tratamento-controle. Mensalmente, realizou-se a avaliação da altura e do diâmetro de colo das mudas. O estudo foi encerrado 150 dias após o transplantio das mudas, quando se determinaram a área foliar, a massa de matéria seca, os teores foliares e o acúmulo total de macro (N, P, K, Ca, Mg e S) e micronutrientes (B, Cu, Fe, Mn e Zn), além dos atributos químicos do solo. A ausência somente da adubação fosfatada é tão limitante ao crescimento inicial do pinhão-manso quanto a ausência simultânea da adubação e correção do solo. A dose de 57 mg dm-3 de P pode ser indicada para o crescimento inicial do pinhão-manso. O acúmulo total de nutrientes nas mudas de pinhão-manso apresentou a seguinte ordem: K>N>Mg>Ca>P>S>Fe>Mn>B>Zn>Cu. A adubação fosfatada promoveu aumento da capacidade de troca de cátions do solo (CTC).