64ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 4. Química de Produtos Naturais

Biodiesel de Babaçu: Avaliação Térmica, Oxidativa e Misturas Binárias com o Óleo Diesel.

Joselene Ribeiro de Jesus Santos 1 Nataly Albuquerque dos Santos 2 Antonio Gouveia de Souza 2 Kiany Sirley Brandão Cavalcante 3

1. Depto de Química – Universidade Federal do Maranhão - UFMA 2. Depto. de Química – Universidade Federal da Paraíba - UFPB 3. Depto de Química – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão - IFMA

INTRODUÇÃO:

O babaçu (Orbignya martiniana) é uma espécie vegetal pertencente à família das palmáceas e de grande ocorrência no Estado do Maranhão. Das amêndoas de seus frutos, o côco babaçu, é extraído o óleo que corresponde em média 60 a 68% de seu peso em gramas. O IBGE constatou a crescente participação do Maranhão na produção nacional de amêndoas, em 2006 o estado contribuiu com 94,2%. No aspecto físico-químico, o óleo de babaçu apresentou excelentes qualidades para produção de biodiesel, o que poderá agregar valor ao óleo regional e melhorar a qualidade de vida da população do Estado. O biodiesel é definido como uma mistura de ésteres monoalquílicos de ácidos graxos, obtidos frequentemente pelo processo de transesterificação de óleos vegetais e gorduras animais. A constituição química do biodiesel de babaçu é predominantemente de triacilglicerídeos formados por ácidos graxos saturados: láurico, mirístico e palmítico. Esse trabalho avaliou os comportamentos térmico e oxidativo do biodiesel metílico e etílico de babaçu, e o comportamento térmico de misturas binárias com o óleo diesel nas proporções 5, 10, 15 e 20%. Foram utilizadas para este fim técnicas de análises térmicas rápidas e precisas e os resultados foram comparados com as especificações do biodiesel puro (B-100) dadas pela ANP.

METODOLOGIA:

Os biodieseis metílico (BMB) e etílico de babaçu (BEB) foram produzidos utilizando condições reacionais previamente otimizadas. O comportamento térmico dos biodieseis e de suas misturas com óleo diesel metropolitano foi verificado por curvas termogravimétricas. As análises de TG/DTG e DSC foram realizadas no SDT 2960 (TA Instrum.), usando 10 mg de amostra, 10 C.min-1, sob temperatura entre 25 e 600ºC, em atmosferas de ar sintético e N2 com fluxo de 100 mL.min-1). Os experimentos de TMDSC foram feitos no SDT 2920 (TA Instrum.), usando 10 mg de amostra sob atmosfera de N2. Para as curvas de resfriamento utilizou-se a faixa de 40 a -60 ºC e para as curvas de aquecimento -60 a 100 ºC, com modulação de temperatura 1 ºC.min-1. A avaliação de resistência à oxidação foi feita utilizando-se as técnicas de oxidação acelerada. As análises de PDSC foram realizadas no SDT 2920 (TA Instrum.), utilizando 10 mg de amostra em atmosfera de O2, pressão 1400 kPa e razão de aquecimento 5ºC.min-1 e intervalo de temperatura 25-600 ºC. As curvas isotérmicas foram obtidas nas mesmas condições, mas em temperatura de 140 ºC. As análises de Rancimat foram feitas no equipamento Rancimat 743 da Metrohm, utilizou-se 3 g de amostra que foram submetidas a 110 ºC sob fluxo constante de ar na razão de 10 L min-1.

RESULTADOS:

As curvas TG/DTG demonstraram que o óleo possui estabilidade térmica superior ao biodiesel metílico (BMB), biodiesel etílico (BEB) de babaçu e misturas BBM/diesel e BEB/Diesel, sendo as temperaturas iniciais de decomposição 209,3; 90,0; 86,0; 22,7 e 51,0 ºC, respectivamente. As curvas de DSC exibiram perfis calorimétricos distintos, sendo a 1ª transição foi do tipo endotérmica, tanto para o BMB, BEB e suas misturas, e estão associadas provavelmente à volatilização de ésteres e hidrocarbonetos. As demais transições foram do tipo exotérmicas o que se sugere à combustão das amostras. As temperaturas de cristalização para o BMB e BEB, obtidas por TMDSC apresentaram resultados compatíveis com os valores encontrados para o ponto de entupimento de filtro a frio (PEFF), que corresponde a -3 ºC. As análises de PDSC não isotérmicas indicaram que o BMB é mais estável à oxidação que o BEB, como uma temperatura inicial do processo de oxidação em torno de 140 ºC para ambas amostras de biodiesel, e as etapas de propagação e terminação da oxidação ocorreram em 180 ºC para o BMB e 170 ºC para o BEB. As análises de Rancimat indicaram que as reações de oxidação do biodiesel de babaçu parecem acontecer após 8 horas de análises, tempo superiores ao exigido pela ANP que é de no mínimo 6 horas.

CONCLUSÃO:

Os resultados indicaram que o biodiesel de babaçu possui boa estabilidade térmica e boa resistência á oxidação com respectivas temperaturas iniciais de decomposição e oxidação de 90º e 140 ºC. Este conjunto de informações confere ao biodiesel de babaçu grande potencial para a sua utilização como biocombustível e qualificando o óleo de babaçu como uma importante matriz energética para o estado do Maranhão.

Palavras-chave: biodiesel de babaçu, estabilidade térmica, estabilidade oxidativa.