Estudo da produção de biodiesel por transesterificação catalisada por líquidos iónicos

• Autor(a) principal: Goes, Higgor Henrique Dias
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/19238
• topic: Biodiesel; Óleo alimentar usado; Transesterificação; Líquidos iónicos; Recuperação e reutilização; Domínio/Área Científica::Ciências Agrárias::Agricultura, Silvicultura e Pescas

O biodiesel é um biocombustível gerado a partir de biomassa renovável capaz de substituir o gasóleo em motores a combustão. No presente trabalho, estudou-se a influência da aplicação do líquido iónico 1-metilimidazólio hidrogenossulfato [HMIM]HSO4 na catálise da reação de transesterificação das misturas de triglicerídeos presentes em um óleo simulado pela incorporação de ácido oleico num óleo alimentar usado. A influência dos parâmetros: percentual de incorporação de ácido oleico (20 % e 40 %), razão molar óleo/metanol (1:20 e 1:40) e tempo de reação (4 h e 8 h) foi estudada utilizando uma Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) a partir de um planeamento experimental baseado num Fatorial Total 2³, avaliando duas respostas: a conversão do óleo simulado e o conteúdo em FAME no biodiesel produzido. Na análise dos resultados experimentais obtidos, conclui-se que para ambas as respostas, os três fatores estudados foram significativos. As condições reacionais mais favoráveis para a resposta conversão correspondem a um tempo de reação de 8 h, razão molar óleo/metanol 1:40, incorporação de ácido oleico de 20 %, temperatura de 90 ºC e uma dosagem de 10 %wt. do catalisador LI, com uma conversão média de 96.6 %. As condições reacionais mais favoráveis para a resposta conteúdo em FAME correspondem a uma incorporação de ácido oleico de 40 %, tempo de reação de 8 h, razão molar óleo/metanol 1:20, temperatura de 90 ºC e uma dosagem de 10 %wt. do catalisador LI, com uma conversão média de 36.5 %. A recuperação e reutilização do líquido iónico foi estudada nas seguintes condições: incorporação de ácido oleico de 40 %, razão molar óleo/metanol em 1:40, tempo de reação de 8 h, temperatura 90 ºC e dosagem de LI como catalisador em 10 %wt., em cinco ensaios consecutivos. Obteve-se uma taxa de conversão decrescente ao decorrer dos ensaios, porém maior que 85 %, enquanto que o conteúdo em FAME se manteve próximo da média de 35 % nos primeiros quatro ensaios e 30 % no quinto ensaio. Para promover a reação de transesterificação do óleo alimentar usado, estudou-se igualmente a utilização em simultâneo do LI e NaOH nas seguintes condições: temperatura 90 ºC, tempo de reação 8 h, dosagem de LI 10 %wt., razão molar óleo/metanol de 1:40 e dosagem em NaOH de 10 %, 30 %, 50 %, 70 %, 90 % e 100 % do valor 0.4 %wt. utilizado como referência. Todas as reações apresentaram taxas de conversão elevadas, 90 %, e conteúdos de FAME menores que 1 %, indicando a saponificação da reação pelo NaOH e a esterificação pelo LI. Em conclusão, o LI não foi capaz de promover a reação de transesterificação, porém apresentou ótimos resultados como catalisador da reação de esterificação.