Produção de Biodiesel a partir de Materiais Residuais

Abstract

Em função dos problemas ambientais inerentes ao uso dos combustíveis fósseis, uma intensa busca por fontes alternativas de energia vem sendo realizada. Neste trabalho procurou-se otimizar as condições do processo de produção de biodiesel, tomando como matérias-primas resíduos gordurosos de baixo custo, como resíduos de caixa de gordura e de escuma de esgoto. Em função dos altos índices de acidez destes materiais, as reações de transesterificação e esterificação foram conduzidas utilizando catalisadores ácidos. Os seguintes catalisadores foram testados: ácido sulfúrico, ácido p-tolueno sulfônico e três resinas da família de resinas ácidas comerciais Amberlyst (Rohm & Hass). O estudo procurou determinar as condições reacionais ótimas para produção de biodiesel metílico e etílico. Foram estudadas as influências da razão molar álcool / gordura, concentração de catalisador, temperatura de reação e tempo de reação. Foram definidos ainda procedimentos de extração do material graxo contido nos resíduos de caixa de gordura e escuma de esgoto. As condições de processo que apresentaram os melhores resultados foram reator tipo autoclave a temperatura de 120º C, 2 horas de tempo de reação, 5% de catalisador e razão molar álcool / gordura de 8:1. A conversão em ésteres metílicos e etílicos foi acompanha pelo índice de acidez e a produção de biodiesel (mistura de ésteres) foi comprovada por RMN e Infravermelho. De uma forma geral, o ácido sulfúrico foi o catalisador que apresentou o melhor desempenho. Entre as resinas Amberlyst, a resina mais ácida, A36, foi aquela que apresentou melhor desempenho. As conversões obtidas com metanol foram sempre maiores que as conversões obtidas nas reações realizadas com etanol.