Desenvolvimento de aditivos bifuncionais derivados do cardanol hidrogenado para aplicação em mistura diesel/biodiesel

• Autor(a) principal: Nascimento, Tássio Lessa do
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52824
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Cardanol hidrogenado; Derivados do cardanol hidrogenado; Aditivos de combustível; Propriedade antioxidante; Lubricidade

O biodiesel é utilizado na frota veicular através da sua inserção junto ao diesel, que possui elevada estabilidade oxidativa quando comparado a este biocombustível. Porém, na mistura diesel/biodiesel a instabilidade à oxidação predomina podendo causar a longo prazo, desgaste e/ou corrosão nos dispositivos mecânicos de veículos abastecidos com esta combinação. Neste cenário, tem destaque os agentes com propriedades antioxidante e lubricidade, em que se encontra um subproduto da indústria de processamento da castanhado-caju, o cardanol, que está presente no Líquido da Castanha-do-Caju (LCC). No presente estudo objetivou-se avaliar o potencial do cardanol hidrogenado, 3-pentadecilfenol (composto 1), e alguns dos seus derivados como aditivos de combustível. Foi produzido o cloreto terc-butila (2), em laboratório, para ser o agente alquilante para obter o 2-terc-butil5-pentadecilfenol (3). Os demais aditivos sintetizados foram: 2-nitro-5-pentadecilfenol (4), dietil-3-pentadecilfenil fosfato (5), 3-pentadecilfenil difenil (6), tri (3-pentadecilfenil) fosfato (7), 2-terc-butil-5-pentadecilfenil dietil fosfato (8) e 2-terc-butil-5-pentadecilfenil difenil fosfato (9). Durante as sínteses destes compostos, reproduzidas com modificação, empregou-se princípios da química verdes. Os compostos reproduzidos foram caracterizados por Cromatografia Gasosa Acoplada ao Espectrômetro de Massas (CG/EM) e pelas espectroscopias de Infravermelho (IV) e Ressonância Magnética Nuclear (RMN de 1H e de 13C). O biodiesel de soja utilizado na mistura diesel/biodiesel na proporção 8:2, foi sintetizado através da rota metílica utilizando o catalisador métoxido de potássio, tendo sido caracterizado conforme a Resolução ANP Nº 45 de 25/08/2014. A atividade antioxidante do cardanol hidrogenado e seus compostos derivativos (2.000 mg/kg), foi avaliada através dos métodos DPPH• e Rancimat, e a lubricidade pela técnica de Four Ball. Os resultados das análises antioxidante mostrou que todos os compostos estabilizaram o radical DPPH•, com destaque para 3 (81,1), 1 (46,5) e 7 (43%) pelos maiores percentuais de redução do radical livre. No teste via Rancimat os compostos que apresentaram os maiores acréscimos no tempo de indução foram 7 (32,8%), 3 (31%) e 9 (31%). Para lubricidade, o composto 3-pentadecilfenil difenil (6) proporcionou maior percentual (70,4%) de lubricidade, observado em função da sua maior eficácia de redução do torque quando comparado ao biodiesel de soja isento de aditivo. De forma abrangente, os aditivos fosforados (5, 7, 8 e 9) foram os mais eficientes e representam uma classe de compostos semissintéticos ecocompatíveis, portanto, estão inseridos no setor energético que busca desenvolver combustíveis eficazes e pouco poluentes, assim, se comercializados, agregarão valor biotecnológico as indústrias de combustíveis.