Introdução

O biodiesel é constituído de uma mistura de ésteres graxos obtidos por transesterificação de óleos e gorduras e é utilizado como substituinte parcial ou total ao diesel como combustível em motores por ignição à compressão. Como outros biocombustíveis, é renovável e contribui menos para o efeito estufa e para a chuva ácida. Além disso, apresenta propriedades melhores do que o diesel, como o ponto de fulgor, a lubricidade e o número de cetano mais altos. O álcool mais empregado na obtenção do biodiesel é o metanol, em razão do seu menor custo. Ao contrário do etanol, que também é derivado de biomassa, o metanol é obtido do gás natural, uma fonte fóssil. No sentido de tornar o biodiesel totalmente derivado de biomassa, é interessante a substituição do segundo pelo primeiro. A transesterificação requer o uso de um catalisador. Em geral, metóxido de sódio é empregado. O gliceróxido de sódio é um sal derivado do glicerol, coproduto de baixo valor agregado obtido junto ao biodiesel. O gliceróxido de sódio tem sido utilizado como catalisador homogêneo alcalino na obtenção metílica dos mais variados óleos e gorduras (SANTOS, 2018). Seu emprego na rota etílica, por outro lado, ainda não foi otimizado.

Objetivos

Neste trabalho, a transesterificação etílica do óleo de soja na presença de gliceróxido de sódio foi otimizada. Para tanto, uma matriz Doehlert a duas variáveis, a saber, razão molar etanol/triglicerídeo e quantidade de catalisador, foi empregada como planejamento experimental.

Metodologia

Os experimentos foram realizados mantendo fixos a massa de óleo, 30 g, a temperatura, 70 ^oC e o tempo, 60 min. A razão molar etanol/óleo foi variada no intervalo de 6 a 18 (passo 3) e a quantidade de catalisador, entre 1,5 e 2,5 % (passo 0,5 %). Após o fim do tempo de reação, 3 mL de glicerol foram adicionados à mistura reacional para facilitar a separação dos produtos. O biodiesel foi lavado com água a 70 ^oC (3 x 10 mL) e seco por aquecimento a 90 ^oC por 1 h. O teor de ésteres graxos foi determinado por RMN de hidrogênio (GUZATTO et al., 2012).

Resultados e Conclusão

Diferente do que ocorre na rota metílica, na etílica os produtos, glicerol e biodiesel, não se separam ao final da reação. A estratégia da adição do primeiro sobre a mistura mostrou-se adequada forçando a separação das fases após rápida agitação. Os teores de ésteres graxos foram estimados experimentalmente entre 94,5 e 98,8 %.  O conjunto de resultados forneceu uma superfície côncava com máximo em 2,1 % de catalisador e razão molar de 13,9 com uma conversão de 98,6 %. A equação da superfície quadrática estima valores que, lançados em função dos experimentais, fornece uma reta com coeficiente de determinação de 0,98 e resíduos no intervalo de -0,4 a 0,3 %. A superfície mostra que a conversão aumenta com o incremento da razão molar e da quantidade de catalisador até as coordenadas do máximo global. Após, o efeito das variáveis inverte.

Referência

GUZATTO, R. et al. Transesterification double step process modification for ethyl ester biodiesel production from vegetable and waste oils. Fuel, [s. l.], v. 92, n. 1, p. 197–203, 2012. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2011.08.010.

SANTOS, S. J. Trabalho de Conclusão de Curso. 2018. [s. l.], 2018.