Objetivos:

A elaboração desta atividade pratica teve como

principal objetivo a produção de biodiesel a partir de

óleos alimentares usados.

Introdução:

O biodiesel é um combustível com propriedades

muito semelhantes às do gasóleo. Esta semelhança

permite utilizar o biodiesel como um combustível

alternativo nos veículos com motor diesel, quer puro,

quer em mistura com o gasóleo.

O biodiesel é um combustível biodegradável que é

fabricado a partir de fontes renováveis, como óleos

vegetais, provenientes de girassol, amendoim, etc. É

constituído de uma mistura de ésteres de ácidos gor-

dos obtidos principalmente pela reação de transesteri-

ficação de qualquer triglicerídeo com um álcool de

cadeia curta, metanol ou etanol.

O óleo vegetal é composto por triglicerídeos, que

podem ser utilizados como matéria-prima para obten-

ção de biodiesel. Ele é obtido, basicamente, por meio

de processo físico de extração de plantas oleaginosas.

Os óleos são gorduras líquidas, conhecida por lípi-

dos. Os lípidos são substâncias insolúveis em água,

que se podem extrair a partir de solventes orgânicos

de baixa polaridade.

Os óleos, apesar de serem considerados resíduos

não perigosos, quando lançados nas redes de drena-

gem de águas residuais obstruem os filtros de gordu-

ras existentes na ETAR, sendo um obstáculo ao seu

bom funcionamento.

Assim, estes óleos podem ser utilizados para o

fabrico de um combustível não poluente.

Assim, estes óleos podem ser utilizados para o

fabrico de um combustível não poluente.

Quimicamente, as gorduras são derivadas de um único

álcool, o glicerol, e de um ácido gordo. O glicerol é um

combinado orgânico pertencente à função álcool. É

líquido à temperatura ambiente (25 °C).

Os ácidos gordos, por sua vez, provêm de gorduras

naturais e são ácidos carboxílicos de cadeias carbona-

das longas e não ramificadas, sendo que estas podem

ser saturadas ou insaturadas.

Reaçoes envolvidas nas etapas de produção de

biodiesel:

Uma da reaçoes envolvida é a transesterificação.

A reação de transesterificação é considerada o proces-

so químico mais viável para a produção do biodiesel.

A reação de transesterificação, é a transforma-

ção química do triglicerídeo (óleo ou gordura) em

ésteres (biodiesel). Consiste na fragmentação de um

ter, quando reage com um álcool (metanol ou etanol),

na presença de um catalisador (NaOH ou KOH), pro-

duzindo uma mistura de ésteres de ácidos gordos e

glicerol. Quando o éster original reage com um

álcool, o processo de transesterificação é denomina-

do alcoolize (esta reação é reversível). O catalisador

pode ser ácido ou alcalino, mas, em geral, utiliza-se o

hidróxido de sódio ou de potássio.

Depois de completada a reação química, observa-

se na mistura reaccional de duas fases: uma pesada e

outra leve. A fase pesada contém glicerina bruta,

excesso de álcool, de água e de impurezas inerentes à

matéria-prima. A fase leve é composta de ésteres

metílicos ou etílicos, de acordo com a natureza do

álcool utilizado.

Outro processo que ocorre para a obtenção de

ésteres metílicos é a esterificação, que apesar de ter

nome semelhante a transesterificação, possui caracte-

rísticas bem distintas. A esterificação é a formação de

ésteres a partir da reação entre ácidos gordos livres e

álcool, esta reação ocorre com mais rapidez em com-

paração a reação de transesterificação. A diferença

entre a reação de esterificação é que ocorre pela rea-

ção entre ácidos e álcool, já a transesterificação ocor-

re pela transformação de ésteres em outros ésteres.

Entretanto, o processo de transesterificação é rico em

ácidos gordos, favorecendo a saponificação (reação

secundaria da transesterificação).

Vantagens:

O biodiesel apresenta numerosas vantagens em

relação aos restantes combustíveis, não só a nível

ambiental, mas também no que respeita à aplicabili-

dade.

É uma energia renovável;

O biodiesel possui vantagem em relação ao com-

bustível fóssil, pois é derivado de um óleo vegetal reu-

tilizado, ou seja, seu processo de fabricação agrega

não só a questão económica como também a questão

sustentabilidade ambiental.

• O Biodiesel é um óptimo lubrificante e pode aumen-

tar a vida útil do motor;

• O Biodiesel tem um risco baixo de explosão. Neces-

sita de uma fonte de calor superior a 150 graus celcius

para explodir;

• É de fácil transporte e tem fácil armazenamento,

devido ao seu menor risco de explosão;

• O uso como combustível proporciona ganhos

ambientais para todo o planeta, pois colabora para

diminuir a poluição e o efeito estufa

• Diminuição da poluição atmosférica.

• Os óleos vegetais usados na produção do Biodiesel

podem ser obtidos do girassol, algodão, soja,…

Desvantagens:

• Produção de grandes quantidades de glicierina, a

sua queima gera acrolina que pode causar canceríge-

no (cancro);

• Aumento significativo de campos de oleaginosas:

perda de biodiversidade e esgotamento das capacida-

des do solo;

Eventual diminuição da produção de culturas alimen-

tares em função da produção de plantas para biodie-

sel;

A generalidade dos países não possuem área sufi-

ciente para o cultivo de modo a produzir biodiesel

para todos os veículos.

Material:

Reagentes:

Procedimento:

Começou-se com a filtração 500ml de OAU (óleo

alimentar usado).

De seguida calculou-se e pesou-se a massa neces-

sária de hidróxido de sódio (numa relação de 1000ml

de OAU para 200ml de metanol). Depois de pesada

triturou-se reduziu-o a pó.

Calculou-se o volume de metanol necessário

(numa relação de 1000g de OAU para 3,5g de NaOH),

transferiu-se para um copo de precipitação juntamen-

te com o hidróxido de sódio e agitou-se até a comple-

ta dissolução do NaOH.

Depois colocou-se em banho maria até atingir

65ºC, depois de atingir os 65ºC juntou-se a mistura de

NaOH com o metanol. A partir da junção agitar duran-

te 60minutos mantendo a temperatura entre os 65ºC

e os 68ºC. Apos os 60minutos interromper o aqueci-

mento e deixar arrefecer até que atinja a temperatura

ambiente. Depois transferir para uma ampola de

decantação e separar a glicerol do biodiesel.

E procedeu-se aos testes de análise.

AP 2– Preparação de biodiesel a partir de óleo vegetal usado

Funil;

Matraz;

Papel de filtro;

Ampola de decantação;

Vareta,

Pipeta;

Suporte universal;

Provetas;

Espátula;

Placa de aquecimento;

Balão de fundo raso

Vidro de relógio

Balança

Termómetro

Bata

Bureta

Gobelé

Tina

Almofariz e Pilão

Esguicho

Metanol

Álcool etílico

Água destilada

Hidróxido de sódio

Óleo usado

Discussão dos resultados:

Teste 1: Para verificar se existia mesmo biodiesel colo-

cou-se o preparado numa lamparina e verificou-se se

esta acendia. O que nos foi possível de verificar.

Teste 2: Congelamento do preparado. Verificou-se que

a temperatura mínima era de 8ºC. Era esperado que

atingisse os 4ºC.

Teste 3: Densidade. Obtivemos um valor de 0,885.Não

ouve grande diferença o valor teórico é de aproxima-

damente 0,915.

Teste 4: Fumo preto. Colocou-se num cadinho algo-

dão pré demolhado no preparado, incendiou-se e

verificou-se que libertou fumo preto.

Teste 5: Índice de acidez. Calculou-se a massa de KOH

necessária para 25ml. Colocou-se 3 a 4 gotas de indica-

dor fenolftaleína e procedeu-se a uma titulação até que

obtivéssemos uma cor arrozada. Quando obtivemos a

cor pretendida efectuamos os cálculos e obtivemos um

valor muito diferente do valor esperado.

Conclusão:

O biodiesel foi obtido com sucesso em escala

laboratorial contemplando a proposta inicial do proje-

to. Porém os resultados finais apresentaram valores que

não estavam dentro dos parâmetros esperados. Os erro

obtidos podem ter sido devido ao mau funcionamento

dos aparelhos de medição ou da leitura efetuda pelos

alunos.

Teste 4

Teste 2 Teste 5

OAU filtrado 60 minutos a 65/68ºC Decantação