Biodiesel de óleo de macaúba e desenvolvimento de método alternativo para análise do teor de ésteres em biodiesel

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Willian Leonardo Gomes da, 1989-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638222
Resumo: Orientador: Matthieu Tubino
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O biodiesel produzido a partir do óleo da amêndoa da macaúba, na transesterificação com metanol, possui propriedades físicas e químicas peculiares devido a sua composição química que inclui cerca de 63% de ésteres metílicos de cadeias saturadas curtas contendo até 14 átomos de carbono. Essa composição lhe confere alta estabilidade oxidativa, com alto período de indução (cerca de 64 horas), e baixo ponto de entupimento de filtro a frio (cerca de ?3oC). Desta forma, o biodiesel de óleo da amêndoa da macaúba pode ser usado para fazer blendas com biodieseis originários de outras fontes como: óleo de soja, de canola, de milho, de óleo da polpa da macaúba e de óleo residual de fritura. Assim, são obtidas misturas que atendem a legislação quanto à estabilidade oxidativa, com o período de indução mínimo de 8 horas, e também quanto aos valores de ponto de entupimento de filtro a frio que estão todos abaixo de 0ºC. Conhecer o conteúdo em ésteres de ácidos graxos do biodiesel é muito importante, pois nos possibilita prever e compreender suas propriedades físicas e químicas, as quais nos permitem caracterizá-lo como combustível segundo os parâmetros estabelecidos pelas agências reguladoras. Com o objetivo de determinar o teor de ésteres individuais e também o conteúdo total de ésteres em biodiesel, foi desenvolvido, neste trabalho, um método analítico que faz uso de cromatografia gasosa com detector de ionização em chama. Este método leva em consideração os diferentes fatores de resposta do detector para uma série homóloga de ésteres que podem estar presentes no biodiesel. Desta forma, foi possível a determinação do teor total de ésteres em biodieseis com maior exatidão em comparação aos métodos oficiais indicados pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). Outra vantagem do método analítico desenvolvido neste trabalho é a possibilidade da determinação do teor individual de cada éster que constitui o biodiesel, com maior acurácia, informação que permite prever várias propriedades importantes deste biocombustível como, por exemplo, a estabilidade oxidativa e o ponto de entupimento de filtro a frio. Considerando a composição química em termos de ésteres de ácidos graxos do óleo da macaúba e de seu biodiesel, e algumas de suas propriedades como, por exemplo, índice de acidez, foi mostrado que o biocombustível sintetizado neste trabalho apresenta alta qualidade. Assim sendo, pode-se recomendar a sua inserção na matriz energética nacional, tanto no que diz respeito à sua qualidade como, também, para atender à crescente demanda por biodiesel no país, carreando grande contribuição na questão ambiental e, ainda, como importante coadjuvante de geração de benefícios sociais e econômicosAbstract: Biodiesel is obtained through the reaction of transesterification of fatty acids esters present in vegetable oils, or animal fats, with a short carbon chain alcohol to produce the esters that constitute such biofuel. Macauba is a palm tree (Acrocomia aculeate) which naturally occurs in Brazil. The oil obtained from its fruit presents a great potential to be used as a raw material for biodiesel synthesis. The biodiesel produced from the macauba kernel oil has peculiar physical and chemical properties due to its chemical composition which consists of about 63% of short chain methyl esters containing up to 14 carbon atoms. This chemical composition gives to this biodiesel high oxidative stability, with induction period of about 64 hours, and low cold filter plugging point at about -3ºC. Thus, the biodiesel obtained from macauba kernel oil can be used to make blends with biodiesels obtained from other sources such as oils of soybean, of canola, of corn, of the pulp of the macauba and also from waste frying oil. The obtained biodiesel blends comply with the legislation with respect to oxidative stability which it is established as a minimum induction period of 8 hours. The cold filter plugging point values of such blends are below 0°C. The knowledge of the chemical composition concerning the fatty acid esters of biodiesel is very important in order to predict and understand their physical and chemical properties which allow characterizing it as a fuel. An analytical method, using gas chromatography with flame ionization detector, was developed to determine the content of individual and total esters in biodiesel. This method accounts for different response factors to the detector for a homologous series of esters that may be present in biodiesel. In this way, it was possible to determine the ester content in biodiesel with greater accuracy with respect to the official methods indicated by the ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis). Another advantage of the developed method is the possibility of determining the individual ester content which provides information on several important biodiesel properties such as oxidative stability and cold flow properties. Considering the chemical composition in terms of fatty acid esters of macaúba oil and its biodiesel and some of its properties as, for example, the acid number, it was possible to synthesize a high quality fuel that can be inserted into the Brazilian national energy matrix by meeting the growing demand for biodiesel in the country contributing, in such a way, resolve environmental, social and economic aspectsDoutoradoQuímica AnalíticaDoutor em CiênciasCNPQ404808/2013-1; 420868/2016-0CAPES[s.n.]Tubino, Matthieu, 1947-Volpe, Pedro Luiz OnófrioGirotto Júnior, GildoSilveira, Eva Lúcia CardosoFavaro, Martha Maria AndreottiUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSilva, Willian Leonardo Gomes da, 1989-20192019-11-04T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (118 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638222SILVA, Willian Leonardo Gomes da. Biodiesel de óleo de macaúba e desenvolvimento de método alternativo para análise do teor de ésteres em biodiesel. 2019. 1 recurso online (118 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638222. 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