Rosilene Aparecida NascimentoGerente de P&D

O ÓLEO DE ALGODÃO COMO FONTE PARA O BIODIESEL

- Aspectos Técnicos

VI Congresso Brasileiro do AlgodãoUberlândia, 15 de agosto de 2007

O que éBiodiesel?

Lei nº 11.097, de 13 de janeiro de 2005, biodiesel é um

“ biocombustível derivado de biomassa renovável para uso

em motores a combustão interna com ignição por

compressão ou, conforme regulamento, para geração de

outro tipo de energia, que possa substituir parcial ou

totalmente combustíveis de origem fóssil”.

Definição Legal

Usina de BIODIESEL. Agricultura, gerando ocupação e renda no meio rural.

BIODIESEL, um combustível ecológico e social.Utilizado em motores diesel sem modificações.

Com uma combustão completa e uma fonte renovável, o BIODIESEL ajuda a

limpar o meio ambiente.

Óleo vegetal

BIODIESEL Fotossíntese

CO2 + Água

Por que o Biodiesel é MenosPoluente que o Óleo Diesel?

Diesel x Biodiesel

Óleos Vegetais

Triglicerídeos, Diglicerídeos e Monoglicerídeos (Alquil-gliceróis)

Representação de um triglicerídeo (Fonte: Oliveira, 2001)

Ácidos Graxos Livres

Outros (esteróis, tocoferóis, hidrocarbonetos, pigmentos, minerais, etc)

R = cadeias de 8 a 24 Ccom ou sem duplas ligaçõesou hidroxilas (-OH)

Óleos Vegetais x Diesel x Biodiesel

Característicaóleo de

mamonaóleo de babaçu

óleo de dendê

óleo diesel

biodieselde mamona

biodieselde babaçu

biodiesel de dendê

Poder calorífico (kcal/kg) 8913 9049 8946 10950 9046 9440 9530

Densidade a 25oC (g/cm3)

0,9578 0,9153 0,9118 0,8497 0,919 0,8865 0,8597

Viscosidade a 37,8oC(cSt)

28,5 30,3 36,8 2,0-4,3 2,2 3,9 6,4

Destilação 90% (oC) nd 349 359 338 318 333 338

Teor de cinzas (%) nd 0,03 0,01 0,014 0,01 0,03 0,01

Resíduo de carbono Conradson sobre 10% do resíduo de destilação (%)

nd 0,28 0,54 0,35 0,09 0,03 0,02

Fonte: Costa Neto, 2001

Formas de Obtenção do Biodiesel

Catálise:

homogênea (ácida ou básica),

heterogênea ou

enzimática

(ou ainda na ausência de catalisadores, em condições supercríticas)

Álcool: etanol ou metanol

Preparo da solução catalisadora:ROH+ NaOH RONa + H2O

ocorre a formação de molécula de águacatalisador

* Ou utilizam-se catalisadores anidros: RONa

Reação de Transesterificação:

C H2

C HC H2

O O C O O C O O C

R'R''R'''

Transesterificação (catálise básica)

+ 3ROHcatalisador

R'' C O O R

R' C O O R

R''' C O O R

C H2

C HC H2

O H

O H+ O H

Glicerol3 Ésteres (biodiesel) Triglicerídeo (óleo)Álcool

Reações adversas de saponificação

Na presença de água ou de ácidos graxos livres:

PREPARAÇÃO DO CATALISADOR

SEPARAÇÃO DAS FASES

PURIFICAÇÃO DOBIODIESEL

GLICERINA BRUTA

UTILIDADES

PREPARAÇÃO DA MATÉRIA PRIMA

TRANSESTERIFICAÇÃO

fase glicerinosa (com sabão, álcool e outros)

BIODIESEL

RECUPERAÇÃO DOEXCESSO DE ÁLCOOL

Diagrama de blocos do processo produtivo industrial

É possível produzir biodiesel de algodão?Por que não?

É possível adequá-lo às especificações internacionais?

Assim como a partir de muitas outras oleaginosas, com ressalvas.

Demais usos do óleo ou do caroço de algodão?

– Óleo refinado alimentício

– Margarinas

– Ração animal

Demais mercados existentes

Matérias -Primas

Fonte: Ibama

Óleo Vegetal Produção(mil ton/ano 2004) %

Óleo de Soja 5571,00 89,24Óleo de Algodão (Caroço) 268,40 4,30

Óleo de Palma (Dendê) 140,00 2,24Óleo de Girassol 74,60 1,19

Óleo de Milho 63,60 1,02Óleo de Mamona 60,80 0,97

Óleo de Colza (Canola) 22,80 0,37Óleo de Amendoim 21,80 0,35Óleo de Palmiste 15,80 0,25Óleo de Linhaça 2,10 0,03

Óleo de Côco 1,90 0,03

Total 6242,80 100,00

Fonte: OilWorld Annual, 2005

Produção de Óleos Vegetais no Brasil

Porcentagem de ácidos graxos em diversos óleos

Ácido graxo Soja Algodão Milho Oliva Girassol Mamona

Mirístico 0,1 1,0 0 0,1 Traços

Palmítico 10,5 25,0 11,5 16,9 8,0 0,9

Esteárico 3,2 2,8 2,2 3,9 2,5 1,5

Oléico 22,3 17,1 26,6 63 13 3,1

Linoléico 54,5 52,7 58,7 14,8 75 2,9

Linolênico 8,3 0 0,8 0,9 0,5

Ricinoléico 90

Fonte: McCance & Widdowson

Ácido oléico: CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH

Ácido linoléico: CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH

Ácido ricinoléico: CH3-(CH2)5-CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH

OH

Particularidades dos óleos vegetais

GirassolMamonaDendêAlgodão

CeraHidroxila

Acidez

Gossipol

Gossipol

Reação com bases fortes

Características muito ácidas

0,5 – 1,0% da semente

Obtenção e refino de óleo de semente de algodão

Fonte: Adaptado de ABOISSA

Matéria-Prima

Características principalmente relativas à matéria-prima Biodiesel de Algodão Biodiesel de

Canola RANP042/2004 EN14.214/2003 ASTM D6.751

Massa específica a 20ºC 881 880 anotar NE NE

Massa específica a 15ºC NE 860 a 900 kg/m3 NE

Viscosidade cinemática a 40ºC 4,6 4,6 anotar 3,5 a 5,0 mm2/s 1,9 a 6,0mm2/s

Destilação; 90% vol. recuperados, máx. 342ºC 342ºC 360ºC NE 360ºC

Número de Cetano, mín 57,5 57,5 anotar 51 47

Ponto de entupimento de filtro a frio, máx -7ºC (a mistura) NE NE

Índice de Iodo 100-110 110-126 anotar 120 NE

Estabilidade à oxidação a 110ºC, mín 6h 6h NE

Éster metílico de ácido linolênico, máx 0,1% a 2,1% 5 a 13% NE 12% massa NE

Éster metílico de ácido polinsaturado (≥4 duplas) 0,0% 0,0% NE 1% massa NE

Processo

Características principalmente relativas ao processo

Aspecto

Águas e sedimentos, máx

Contaminação total

Ponto de Fulgor, mín

Teor de éster

Resíduos de Carbonos 100% destilados, máx

Cinzas Sulfatadas, máx

Enxofre Total

Sódio e Potássio

Cálcio e Magnésio

Fósforo

Corrosividade ao cobre

Índice de Acidez, máx

Glicerina Livre, máx

Glicerina Total, máx

Monoglicerídeos, máx

Diglicerídeos, máx

Triglicerídeos, máx

Metanol ou Etanol, máx

Resíduo de carbono dos 10% finais da destilação, máx

• Requer desenvolvimento e apoio agrícola.

• Requer desenvolvimento tecnológico e científico.

• Requer desenvolvimento em logística.

TECBIO

TECBIO TECBIO

Visão Geral da Cadeia Produtiva do Biodiesel

Desafios na Produção e Comercialização de Biodiesel

BLUE SKY AWARD 2005: conferido pela United Nations Industrial DevelopmentOrganization, UNIDO. O Processo TECBIO foi premiado pela Responsabilidade Social e Ambiental associada à Competitividade Econômica.

PRÊMIO FINEP DE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA 2005: entregue pelo presidente da República pelo pioneirismo no desenvolvimento e no licenciamento de tecnologia de produção de biodiesel.

Prêmios

PARCEIROS TECNOLÓGICOSPARCEIROS TECNOLÓGICOS

Universidade de Tübingen Universidade de Ülm

Universidade Federal do Paraná

NUTEC Universidade Federal do Ceará

PUC-CAMPINAS Universidade Estadual de Santa Cruz

TECPAR

Rosilene Aparecida NascimentoGerente de P&D

TECBIO – Tecnologias Bioenergéticas Ltda.

Fax\Phone: (+55) (85) 32 87 17 91Email: rosilene@tecbio.com.br

www.tecbio.com.br

Muito obrigada pela sua atenção!