Obtenção de biodiesel via rota etílica auxiliado por ondas ultrassônicas

Abstract

A produção de biodiesel já é uma realidade no mundo, no entanto devido aos custos da produção, ainda não é um combustível economicamente competitivo. Nesse sentido, estudos de processos alternativos para a obtenção de biodiesel através da reação de transesterificação têm sido estudados com o objetivo de aumento de rendimento, redução do tempo de reação, diminuição do consumo de reagentes e diminuição de impactos ambientais. Esses estudos incluem o uso de irradiação ultrassônica, e a viabilização do emprego do etanol como insumo. A menor reatividade do álcool etílico em relação ao metanol torna a reação de transesterificação mais lenta, além de serem necessárias maiores temperaturas e excesso de álcool. A viabilização técnica do uso do etanol na produção do biodiesel pode contribuir de maneira efetiva na obtenção de biodiesel de fontes 100% renováveis e sustentável, considerando a produção consolidada de etanol no Brasil. A transesterificação para obtenção do biodiesel que ocorre entre o triacilglicerídeo e o álcool acontece na região de interface entre esses dois reagentes, uma vez que os mesmos são pouco miscíveis. O uso do ultrassom em processos químicos favorece tanto a transferência de massa, como também a própria reação, oferecendo assim reações com menor tempo, menor quantidade de reagentes e condições físicas mais brandas. O presente trabalho teve como objetivo estudar a utilização da irradiação ultrassônica como uma alternativa para superação das dificuldades encontradas para produção biodiesel utilizando a rota etílica. Para realização dos experimentos reacionais utilizou-se um processador ultrassônico de 750 watts equipado com sonda de titânio. Os experimentos foram conduzidos na presença de 250 g de óleo de soja (OS) e de óleo residual (OR), sem aquecimento externo e sob agitação mecânica constante. Foi realizado também um planejamento experimental fatorial de 2 níveis e 3 fatores (23), onde foram estabelecidos valores mínimos (-) e máximos (+) para estudo da influência dos fatores (I) razão óleo/etanol, (II) quantidade de catalisador e (III) tempo de sonicação na produção do biodiesel. Através dos resultados obtidos, foi possível mostrar que com o auxílio da irradiação do ultrassom é possível se obter biodiesel com qualidade adequada utilizando álcool etílico como insumo em tempos reacionais bastantes curtos. O uso de ultrassom mostrou ser uma alternativa promissora, uma vez que permitiu o uso de condições reacionais brandas de temperatura, sem utilização de grande excesso de etanol e obtenção de boas taxas de conversão.