Biodiesel

Introdução: O biodiesel é uma opção para que as emissões de gases poluentes libertados para a atmosfera sejam menores, pois é considerado um “combustível limpo”.

O biodiesel é um biocombustível obtido através da transesterificação de triglicerídeos. A principal matéria-prima utilizada na fabricação do biodiesel são óleos de origem vegetal. O

biodiesel representa uma diminuição na poluição de duas formas.

Durante sua reação de combustão a quantidade de dióxido de carbono liberada pela queima é menor em relação aos combustíveis fósseis. Além de ser uma fonte de energia renovável.

O biodiesel ainda contribui significativamente para diminuição da poluição da água por que pode ser produzido através do reciclo de resíduos de óleos utilizados em fritura, evitando o seu

lançamento em corpos d’ água.

Um potencial inconveniente derivado do uso de biodiesel é o aumento das emissões de compostos azotados. No entanto, este aumento não é muito significativo, tendo em conta as reduções

significativas nas emissões dos restantes compostos.

Por todas a razoes aqui referidas, podemos afirmar que o biodiesel poderá substituir qualquer tipo de combustível atualmente utilizado.

Objetivos:

•Conhecer o processo para a obtenção, através de óleo alimentar usado;

•Saber quais as reacções químicas envolvidas neste processo;

•Reconhecer que este tipo de combustível não é poluente;

•Identificar a importância do metanol e do hidróxido de sódio usados neste procedimento;

•Melhorar e conhecer novas técnicas de manuseamento do material de laboratório;

•Expor as regras de segurança de laboratório.

Material: •Agitador magnético

•Copos

•Medidor de pH

•Termómetro

•Pipetas 1 e 10mL

•Vareta de vidro

•Placa de aquecimento eléctrica

•Balança

•Funil

•Papel de filtro

•Suporte Universal

Resultados e análise :

Devido à excessiva utilização do nosso óleo, este tornou-se difícil de filtrar pois continha diversos e numerosos resíduos, o que se tornou um entrave ao sucesso da nossa experiencia.

Numa tentativa de facilitar a filtração do óleo alimentar usado, utilizou-se uma vareta com o intuito deste processo se tornar mais rápido. Contudo esta tentativa não foi bem-sucedida, pois o papel de filtro

utilizado acabou por se romper.

Em consequência deste pequeno incidente, uma pequena e quase insignificante porção de resíduos desabou para o gobelé do restante óleo já filtrado.

Como os óleos usados contêm, muito provavelmente, água, foi necessário então desumidificar o óleo. Isso porque os óleos e gorduras não são miscíveis na água. Esta água pode interferir na reação de

transesterificação. Essa imiscibilidade dos óleos na água é porque óleos e gorduras são apolares e a água é polar.(2ª fase-Remoção da água)

Na 3ª fase calculou-se a massa de NaOH e volume de Metanol. Estas medições estão sempre sujeitas a erros e incertezas associados aos aparelhos utilizados para executar as referidas medições (Incerteza da

balança digital-0,1/Incerteza da proveta-0,01).

Na 4ª fase foi necessário aquecer novamente o óleo, mas desta vez em banho-maria.

Este tipo de aquecimento permite que o óleo adquira uma temperatura superior mas de forma lenta e gradual.

Reações químicas:

Conclusão: O procedimento experimental não foi de difícil execução quando tidas em conta todas as regras de segurança de laboratório.

A utilização do biodiesel em larga escala apresentaria, contudo, vantagens, tanto ao nível socioeconómico como também ambiental, face aos combustíveis tradicionais. Além de ser uma energia renovável também

tem como consequência a diminuição dos gases com efeito de estufa.

Dado que não só as práticas de produção da matéria-prima se encontram bem disseminadas, como também as tecnologias de produção de biodiesel se encontram já disponíveis em algumas unidades industriais,

acreditamos que a curto prazo o “diesel será verde”.

AP2 - Preparação de Biodiesel a partir de óleo vegetal usado

Agrupamento de escolas Morgado de Mateus

Realizado por: Carina Manuela Machado Moura; Cristiana Matias Araújo; Ivo Fernandes Ribeiro; Pedro Silva Barros; Sara Isabel da Cunha Martins. Endereço de e-mail: ivoemail@hotmail.com; Cris_Clik_@hotmail.com; pedrosb19@hotmail.com; carina_mourinha@live.com.pt; sara_icm@live.com.pt

Reagentes:

•Óleo vegetal usado

•Hidróxido de sódio (NaOH)

•Vinagre

•Metanol a 99%

•Fenolfetalaina

Vantagens e Desvantagens Energia renovável;

Biodegradável e não tóxico;

O seu uso contribui para a diminuição do efeito estufa;

Os subprodutos da produção do biodiesel poderão ser usados como nutrientes para o solo

agrícola.

Não há uma visão clara sobre os possíveis impactos potenciais desta oferta de glicerina;

Tem uma produção ligeiramente mais baixa de energia, se comparada a um volume

equivalente do diesel regular;

Pode ser mais caro do que o diesel regular dependendo da área e da matéria-prima utilizada;

Poucos pontos de abastecimento se comparado ao diesel regular.

Reação de Transesterificação

Reação de Esterificação

Provas da formação de Biodiesel:

•Teste 1: Combustibilidade do biodiesel

O resultado foi bem sucedido, pois na realização da combustão do biodiesel obteu-se fumo negro, que é uma das características deste combustível alternativo.

•Teste 2: Determinação da densidade pelo método do densmetro

p15 = pt x p (água a 15ºC)

onde:

p15 = densidade a 15ºC

pt = densidade determinada à temperatura T

p (água a 15ºC) = 0,820 a 0,880

ρbiodiesel = 0,900

Tbiodiesel = 25ºC

ρ2 5= 0,900 x 0,997 = 0,8973

•Teste 3: Determinação do indice de acidez

M(NaOH) = (6,0x103) x 25= 0,15g

Mbiodiesel = 48,70g

Vi(NaOH) = 20,1 mL

Vf(NaOH) = 11,5 mL

20,1 – 11.5 = 8,6 mL volume a usar

Valor teórico da acidez do biodiesel = 0,224

Iacidez = 5,611VKOH : Mbiodiesel

= 8,6: 48.70

= 0,177

Óleo alimentar usado Metanol a 99% Hidróxido de sódio (NaOH)

Biodiesel

12ºA 2012/2013

Método:

•1ªfase-Filtração

1. Aqueceu-se o óleo alimentar até atingir uma temperatura de cerca de 35ºC;

2. De seguida filtrou-se o preparado para serem eliminados os resíduos sólidos.

•2ªfase-Remoção da água

1. Aqueceu-se novamente o óleo até atingir a temperatura de 100ºC, agitando para evitar projeções.

•3ª fase

1. Mediu-se um certo volume de OAU seco e filtrado ou óleo alimentar puro (OAP);

2. Determinou-se a massa do volume de OAP ou de OAU;

3. Calculou-se a massa de hidróxido de sódio (NaOH), através da relação acima referida;

4. Pesou-se a massa de NaOH calculado;

5. Triturou-se o NaOH até redução a pó;

6. Calculou-se o volume de metanol através da relação acima referida;

7. Mediu-se o volume de metanol calculado;

8. Transferiu-se o NaOH e o metanol para um copo de preparação;

9. Colocou-se o copo na placa com agitação e deixou-se a agitar a mistura até a dissolução completa do NaOH;

10. Interrompeu-se a agitação e tapou-se o copo com um vidro de relógio.

•4ªfase-Aquecimento,sedimentação e separação.

1. Mediu-se o volume de óleo a tratar para um recipiente apropriado e aqueceu-se o óleo entre 48 e 54ºC;

2. Adicionou-se a esta mistura ao óleo aquecido e agitou-se vigorosamente cerca de 1h;

3. Colocou-se o balão com o óleo em banho-maria, e deixou-se aquecer o óleo até atingir a temperatura de 65ºC;

4. Adicionou-se a mistura de hidróxido de sódio e metanol ao óleo aquecido;

5. Procedeu-se à agitação da mistura anterior durante pelo menos 60 minutos mantendo a temperatura da reação entre 65ºC e 68ºC.

Resumo: Esta atividade experimental foi-nos proposta pela professora da disciplina de Química com o intuito de nos sensibilizar para os problemas relacionados com a utilização de outros tipos

de combustível e também para nos dar conhecimento da execução deste combustível alternativo, o biodiesel.

Esta atividade laboratorial foi de fácil realização, o que ainda foi mais motivante para a concretizar-mos.

Como ponto de partida, começamos por obter óleo vegetal alimentar usado. De seguida realizamos todos os passos do procedimento apresentado.

Nos resultados obtidos, podemos contar com a presença de um sólido (glicerina) e um líquido (biodiesel). Para desprezar a parte que não nos interessava (glicerina) procedemos a um

processo de separação para assim obtermos somente o biodiesel.

Após realizarmos esse processo, foram efetuados vários testes para comprovar a veracidade do produto produzido:

• Combustibilidade do biodiesel;

• Determinação da densidade pelo método do densímetro;

• Determinação do índice de acidez.

Nos primeiros dois teste realizados, os resultados obtidos comprovaram a formação de biodiesel. No último teste efetuado, o valor de acidez obtido ficou um pouco afastado do valor

teórico de acidez total do biodiesel.

Bibliografia: Livros: • SIMÕES, Teresa; QUEIRÓS, Maria; SIMÕES, Maria. Química em contexto. 1ª edição. Porto Editora. Porto. 2012.