O LASAPE sintetiza o biodiesel metílico por catálise heterogênea, empregando quantidades catalíticas de um catalisador utilizando matérias primas abundantes no Brasil, tais como: os óleos de soja bruto, recuperado (fritura) e as lecitinas de soja.
Rudolf Diesel desenvolveu e patenteou o motor movido a óleo vegetal no fim do século XIX. Uma grande dificuldade do invento foi a obtenção de sementes com alto custo de produção. A abundância de petróleo no início do século XX e o baixo custo para refino de seu óleo fez com que os óleos vegetais fossem substituídos pelo óleo refinado do petróleo, que foi chamado de “óleo diesel”.
Contudo os combustíveis fósseis apresentam uma série de desvantagens, criando possibilidade para serem desenvolvidas fontes renováveis de energia.
- Grandes poluidores do ambiente;
- Não é uma fonte renovável de energia;
- O consumo crescente, a concentração geográfica das jazidas e a volatilidade do preço.
Vantagens do biodiesel em comparação com o combustível fóssil:
- É derivado de matérias-primas renováveis de ocorrência natural;
- É biodegradável;
- Redução nas emissões dos gases de exaustão;
- Possui um alto ponto de fulgor.
Qualidade do Biodiesel: Resolução ANP Nº 14 de 11/05/2012
- Contaminantes provenientes da matéria prima: fósforo, enxofre, cálcio, magnésio;
- Avaliação do processo produtivo: glicerina livre e total; resíduo de carbono; teor de éster; ponto de fulgor; metanol e etanol;
- Propriedades inerentes às estruturas moleculares: massa específica, viscosidade cinemática a 40 ºC, índice de iodo, número de cetanos e ponto de fluidez.
- Propriedades inerentes ao processo de estocagem: Estabilidade a oxidação a 110 °C, índice de acidez, água e sedimentos.
Óleos de soja como matérias primas para a síntese de biodiesel metílico
Valores de Referência: RDC Nº482, de 23/09/1999, da Agência Nacional da Vigilância Sanitária - ANVISA.
Características dos Óleos vegetais: uso “in natura” como combustível
- Triglicerídeos líquidos a temperatura ambiente;
- Alta viscosidade e baixa volatilidade;
- Combustão incompleta;
- Obstrução nos sistemas de injeção e entupimento dos filtros de óleo;
- Formação de depósitos de carbono nos sistemas de injeção;
- A decomposição térmica do glicerol leva a formação de acroleína. (Altamente venenoso; causa irritação nas membranas; líquido e vapor altamente inflamáveis).
Distribuição da potencialidade brasileira para a produção de combustíveis vegetais.
Reação de Transesterificação
Reação química entre um éster e um álcool da qual resulta um novo éster e um álcool.
Exemplos:
- Tereftalato de polietileno (PET);
- Resinas alquídicas na composição das tintas “a óleo”;
- Os ésteres graxos são insumos para derivados oleoquímicos;
- No setor energético, o biodiesel.
Transesterificação de óleos vegetais
Catalisadores homogêneos ou heterogêneos: ácidos, básicos ou enzimáticos
Catálise básica homogênea: hidróxidos, carbonatos e alcóxidos de Na e K;
- Vantagens: é muito rápida, com excelentes rendimentos;
- Desvantagens: sensibilidade a presença de água e ácidos graxos livres, saponificação.
Catálise ácida homogênea: HCl, H2SO4
- Vantagens: não requer matéria-prima isenta de água e de ácidos graxos livres; separação da glicerina;
- Desvantagens: é lenta, remoção do cat., isomerizações de duplas e polimerizações;
Catalisadores enzimáticos: lipases
- Vantagens: menor sensibilidade a presença de água; recuperação do catalisador; separação do biodiesel; mais atrativa ambientalmente;
- Desvantagens: elevado custo e as dificuldades referentes ao controle do processo.
Os catalisadores heterogêneos:
- Vantagens: aumento da sustentabilidade do processo de produção, facilita a purificação, reciclagem do catalisador sólido ao longo de sua vida útil, minimiza a geração de efluentes e facilita a recuperação e purificação da glicerina
- Básicos: CaO, CaCO3, CaO/Al2O3, KOH/MgO
- Ácidos: Zircônia-Alumina com tungstênio, óxido de estanho sulfatado, zircônia sulfatada sobre alumina.
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