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Biodiesel de Dendê Três de Maio, 06 de julho de 2011 A possibilidade de uso do biodiesel ganhou força com o lançamento do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB) em 2004. Substitui total ou parcialmente o óleo diesel de petróleo em motores ciclodiesel automotivos (de caminhões, tratores, camionetas, automóveis, etc) ou estacionários (geradores de eletricidade, calor, etc). Introdução 2 Gorduras animais; Óleos vegetais; Mamona Dendê (palma) Girassol Babaçu Amendoim Pinhão manso Soja Dentre outras. Como pode ser produzido 3 Craqueamento; térmico ou pirólise é processo que provoca a quebra de moléculas por aquecimento a altas temperaturas, isto é, pelo aquecimento da substância na ausência de ar ou oxigênio a temperaturas superiores a 450°C, formando uma mistura de compostos químicos com propriedades muito semelhantes às do diesel de petróleo. Em algumas situações esse processo é auxiliado por um catalisador para a quebra das ligações químicas, de modo a gerar moléculas menores. Processos de produção 4 Esterificação; consiste na reação de condensação de um ácido carboxílico com álcoois para formar ésteres, catalisada por ácido, é uma reação reversível. O processo de esterificação para a produção de biodiesel apresenta como principal vantagem a não formação de sabão e subprodutos, como a glicerina, no caso da transesterificação. Processos de produção 5 Transesterificação: é processo mais utilizado atualmente para a produção de biodiesel. Consiste numa reação química dos óleos vegetais ou gorduras animais com o álcool comum (etanol) ou o metanol, estimulada por um catalisador, da qual também se extrai a glicerina, produto com aplicações diversas na indústria química. Processos de produção 6 Processos de produção 7 Energia renovável; As terras cultiváveis podem produzir uma enorme variedade de oleaginosas como fonte de matéria-prima; Constituído por carbono neutro; Não contribui para o aumento de CO² na atmosfera; Geração de empregos no setor; Evita o êxodo do trabalhador no campo; Substituto do petróleo fóssil; Pouca ou nenhuma modificação nos atuais motores do tipo ciclo diesel. Vantagens do biodiesel 8 Grandes volumes de glicerina previstos como subprodutos e equivalentes entre 5 e 10% do produto bruto; Lavouras de soja e dendê, estão invadindo florestas tropicais, importantes bolsões de biodiversidade; Produção intensiva da matéria prima de origem vegetal leva a um esgotamento das capacidades do solo; Aumentando do risco de erradicação de espécies e aparecimento de novos parasitas e o retorno da malária. Desvantagens do Biodiesel 9 Em 2002, a demanda total de diesel no Brasil foi de 39,2 milhões de metros cúbicos, dos quais 76% foram consumidos em transportes; O país importou 16,3% dessa demanda, o equivalente a US$ 1,2 bilhão; Utilização de biodiesel a 5% no país, demandaria, portanto, um total de dois milhões de metros cúbicos de biodiesel. Aspectos econômicos do biodiesel 10 O biodiesel, não deve ser visto apenas como um produto, mas também como um projeto a nível governamental; Tem como missão, promover a curto prazo, a fusão dos recursos renováveis (biocombustível) com os esgotáveis (petróleo); Somente as refinarias autorizadas pela ANP poderão proceder a mistura dos esgotáveis com os renováveis e a conseqüente comercialização através de conveniados. Fundamentos estratégicos do biodiesel 11 Cidades como Curitiba, capital do Estado do Paraná, Brasil, possuem frota de ônibus para transporte coletivo movida a biodiesel. Esta ação reduziu substancialmente a poluição ambiental, aumentando, portanto, a qualidade do ar e, por conseqüência, a qualidade de vida num universo populacional de três milhões de habitantes. Projeto piloto 12 Projeto piloto 13 Composição química do Biodiesel Propriedade Unidades Limites Mínimo Máximo Ésteres % (m/m) 96.5 - Densidade a 15°C g/ml 0,86 0,9 Viscosidade a 40°C mm2/s 3,5 5 Ponto de Inflamação °C 120 - Enxofre mg/kg - 10 Resíduo carbonoso % (m/m) 0,3 Número de cetano 51 - Cinzas sulfatadas % (m/m) - 0,02 Água % (m/m) - 0,05 Contaminação Total mg/kg - 24 Corrosão do Cobre (3h a 50°C) Classificação Classe 1* Estabilidade de oxidação Horas 6 - Número de acidez mg KOH/g - 0,5 Índice de iodo - 120 Metiléster do ácido linoleico % (m/m) - 12 Metilésteres polinsaturados (>= 4 ligações dupla) % (m/m) - 1 Metanol % (m/m) - 0,2 Monoglicéridos % (m/m) - 0,8 Diglicéridos % (m/m) - 0,2 Triglicérídos % (m/m) - 0,2 Glicerina livre % (m/m) - 0,02 Glicerina total % (m/m) - 0,25 Metais alcalinos (Na, K) mg/kg - 5 Fósforo mg/kg - 10 14 Fonte:. NOGUEIRA L.A.H. apud CHIRANDA et. al. Produtividade Comparativa de Oleaginosas para a Produção de Biodiesel Espécie Origem do Óleo Conteúdo de Óleo (%) Ciclo Máximo de Eficiência (anos) Meses de Colheita Rendimento (tonóleo/ha) Dendê (Palma) Amêndoa 20 8 12 3,0 - 6,0 Abacate Fruto 7,0 - 35,0 7 12 1,3 - 1,5 Coco Fruto 55,0 - 60,0 7 12 1,3 - 1,9 Babaçu Amêndoa 66 7 12 0,1 - 0,3 Girassol Grão 38,0 - 48,0 Anual 3 0,5 - 1,9 Colza/Canola Grão 40,0 - 48,0 Anual 3 0,5 - 0,9 Mamona Grão 43,0 - 45,0 Anual 3 0,6 - 0,8 Amendoim Grão 40,0 - 43,0 Anual 3 0,6 - 0,8 Soja Grão 17 Anual 3 0,2 - 0,4 Algodão Grão 15 Anual 3 0,1 -0,2 Fonte:. NOGUEIRA L.A.H. apud CHIRANDA et. al. 15 16 17 18 19 Aproveitando o potencial oleaginoso das sementes da maconha, o programa Polymer, da Universidade de Connecticut nos EUA, desenvolveu um biodiesel com altíssima taxa de aproveitamento: 97% do óleo das sementes foi convertido em combustível. Abasteça seu carro com maconha 20 A cultura de dendê (Elaeis Guineensis) foi introduzida no Brasil por escravos africanos no início do século XVII, dando origem aos dendezais subespontâneos no litoral baiano. Voltada, essencialmente, para a subsistência de famílias pobres do litoral nordestino, o primeiro cultivo planejado iniciou-se na década de 60 no Estado do Pará por iniciativa da então Superintendência de Desenvolvimento da Amazônia (SUDAM), com a colaboração do Institut de Recherches pour les Huiles et Oleagineux (IRHO). O Dendê 21 Os maiores plantios de óleo de palma estão localizados no sudeste asiático (Malásia, Indonésia, Tailândia e Papua Nova Guiné), oeste da África (Nigéria e Costa do Marfim) e América do Sul (Colômbia, Equador e Brasil). A Malásia concentra 46% da produção de óleo de palma (3,4 milhões de hectares plantados), seguido da Indonésia, com pouco mais de 39% (3,3 milhões de hectares). No total, estima-se que a área mundial cultivada com dendê seja de pouco menos de 9 milhões de hectares, ou 10% da área total ocupada com o plantio de soja. O Dendê 22 Dura – Apresenta casca de mais de 2 mm de espessura e fibras na polpa; esta variedade é usada como planta feminina na produção de híbridos comerciais. Variedades 23 Psifera – Os frutos dessa variedade não possui casca separando a polpa da amêndoa. Ela é usada como fornecedora de polém na produção de híbridos comerciais. comerciais. Variedades 24 Tenera – Apresenta espessura na casca inferior a 2mm e um anel fibroso ao seu redor, é obtida através do cruzamento entre as variedades Dura e Psifera, sendo recomendada para plantios comerciais. Variedades 25 Fonte: Fruto do dendê pode ser utilizado em ração de aves poedeiras Planta 26 Pré-viveiro – Tem início com a repicagem da semente pré-germinada para sacos semelhantes aos utilizados para mudas de cacau, e tem normalmente a duração de 4 meses, obtendo-se no final uma muda com quatro folhas lanceoladas. Formação de mudas 27 Viveiro – Feito a céu aberto, localizado preferencialmente próximo a uma fonte abundante de água, a fim de facilitar a irrigação. Os sacos plásticos utilizados no viveiro medem 40x40 cm com 0,002 mm de espessura com capacidade para 20 a 25 kg de solo. O período de permanência no viveiro varia de 8 a 10 meses e as mudas a serem levadas a campo apresentam uma altura de 80 cm com 8 a 12 folhas funcionais. funcionais. Formação de mudas 28 funcionais. Tratos culturais no viveiro – Durante o período de formação das mudas são importantes ainda os trabalhos culturais: irrigação, adubação, eliminação de ervas daninhas e controle de pragas e doenças. Formação de mudas 29 Coroamento – Consiste em eliminar as plantas daninhas que crescem em volta do dendezeiro, mantendo limpa a área ao seu redor, evitando competição e proporcionado condições favoráveis ao desenvolvimento. Tratos culturais no campo 30 Roçagem – Nos primeiros anos, é necessário eliminar, periodicamente, a vegetação existente nas entrelinhas. Tratos culturais no campo 31 Adubação – A obtenção de altos rendimentos só é possível com a utilização racional de fertilizantes, já que o dendezeiro requer cerca de 192,5 kg de nitrogênio, 26 kg de fósforo, 251 kg de potássio, 6131 kg de magnésio e 99,3 kg de cálcio por há/ano para o crescimento e produção de 25 toneladas de cachos por hectare/ano. Tratos culturais no campo 32 Controle de pragas – A principal praga do dendezeiro de importância econômica na Bahia é o Rhynchophorus palmarum, cujas larvas alimentam-se dos tecidos do estipe, fazendo galerias que podem provocar uma podridão interna; quando atinge o meristema provoca a morte da planta. O Rhynchophorus palmarum é o principal vetor do nematóide causador da doença “anel vermelho”. O controle desta praga é feito com iscas armadilhas (pedaços de estipo do dendezeiro ou toletes de cana-de-açúcar) envenenadas com Furadan 350 SL. Tratos culturais no campo 33 Controle de Doenças – O anel vermelho, causado pelo nematóide Rhadinathelencus cocophilus, é a única doença de importância econômica para o dendezeiro, no Estado da Bahia; um inseto transmissor do nematóide é o Rhynchophorus palmarum, que conduz o nematóide no intestino, traquéia e nas cavidades do corpo. Tratos culturais no campo 34 Um plantio corretamente conduzido inicia a produção ao final do terceiro ano após o plantio, com uma produção entre 6 a 8 toneladas de cacho por hectare, atingindo o pique máximo de produção no oitavo ano, podendo atingir 25 toneladas de cacho por hectare, produção que permanece nesse nível até o 17º ano, declinando ligeiramente até o final de sua vida útil produtiva, que ocorre por volta dos 25 anos. Dos frutos do dendezeiro, podem ser extraídos dois tipos de óleo: óleo de polpa, conhecido no Brasil como azeite de dendê, e óleo de palmito. O rendimento em óleo representa 22% do peso dos cachos para o óleo de polpa e 3% para o óleo de palmiste. Produção 35 36 O azeite de dendê contém proporções iguais de ácidos graxos saturados (palmítico 44% e esteárico 4%) e são saturados (oléico 405 e linoléico 105). É uma fonte natural de vitamina E, tecoferois e tecotrienois, que atuam como antioxidantes. É rico também em betacorateno, fonte importante de vitamina A. Composição 37 É o óleo mais apropriado para fabricação de margarina pela sua consistência e por não rancificar, excelente como óleo de cozinha e frituras, sendo também utilizado na produção de manteiga vegetal (shortening), apropriada para fabricação de pães, bolos, tortas, biscoitos finos, cremes etc. O maior uso do óleo de dendê é como matéria prima na fabricação de sabões, sabonetes, sabão em pó, detergentes e amaciantes de roupas biodegradáveis, podendo ainda ser utilizado como combustível em motores diesel. Formas de utilização 38 Os cachos, se colhidos verdes têm pouco teor de óleo e, se colhidos maduros demais aumentam a acidez do óleo. Trata-se, assim, de uma operação que tem grande impacto no desempenho do sistema produtivo, influenciando tanto no rendimento como na qualidade do produto obtido. Forma de colheita 39 Corresponde, essencialmente, ao processo de transformação primária, pelo qual são obtidos o óleo de palma bruto, o óleo de palmiste e a torta de palmiste. Este processo é composto por quatro etapas principais, são elas: Processo agroindustrial 40 Recepção e Esterilização: os cachos recém-colhidos chegam à planta de extração onde são pesados e destinados à esterilização com a finalidade de desativar as enzimas responsáveis pelo desdobramento do óleo em ácidos graxos livres, separar os frutos dos cachos, amolecer a polpa e calcular a mucilagem no sentido de recuperar o óleo.ssssssssssssssssssssssssssssss Processo agroindustrial 41 Debulhamento: esta etapa aprimora a separação dos frutos dos cachos esterilizados. Processo agroindustrial 42 Prensagem: trata-se do processo de obtenção do óleo de palma bruto por alta pressão, do qual resultam como subprodutos amêndoas e fibras. As amêndoas são encaminhadas para o processo de obtenção do óleo de palmiste que consiste na trituração, laminação, cozimento e prensagem. A torta de palmiste é o principal subproduto destas etapas. Processo agroindustrial 43 Clarificação e Purificação: separa-se as impurezas do óleo de palma bruto, retira-se a umidade do óleo (máximo de 0,1 %), obtendo o óleo de palma integral. Este pode seguir para um processo de refino mais apurado ou fracionamento do óleo, conforme interesse específico das indústrias alimentícia, farmacêutica e de cosméticos. Processo agroindustrial 44 O óleo de dendê proveniente da prensagem - óleo bruto-passa por um clarificador (que elimina mucilagens e impurezas) e pelo depurador (que elimina grande parte da umidade). Ainda após passar por um secador é armazenado em tanques providos de aquecimento constante. Fonte:. LIMA, 2000. 46 Coloração de Biodiesel de Dendê 47 CONCLUSÃO O óleo de dendê é o segundo óleo mais produzido e consumido no mundo. Por constituir uma cultura perene e se adaptar perfeitamente aos solos úmidos da região Norte e Nordeste, o plantio de dendê tem eficiência determinada na produção de uma forma de usar o bioma local para produção de energia. FERNANDES, Fabiano André Narciso; ALMEIDA,Francisca Diva Lima; FARIAS, Francisco Edson Mesquita, DOS SANTOS, Francisco Francielle Pinheiro. Esterificação de Ácidos graxos para a Síntese de Biodiesel Via Irradiação Ultrassônica. Disponível em: <www.ot.ufc.br/portal02/index.php?option=com_docman&task > Acesso em 01 jul. 2011. TERUYA , Leila Cardoso Biodiesel. Possibilidades e Desafios. Disponível em: <http://qnint.sbq.org.br/qni/visualizarTema.php?idTema=30&alterarIdioma=sim&novoIdioma=pt> Acesso em 01 jul. 2011. Fruto do dendê pode ser utilizado em ração de aves poedeiras . Disponível em: <http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.fapeam.am.gov.br/arquivos/imagens/noticias/20110105172105dende.jpg&imgrefurl=http://www.fapeam.am.gov.br/noticia.php%3Fnot%3D4831&usg=__bNwdnXlDqPqa35zZ4g9axQgW3c=&h=183&w=244&sz=18&hl=ptBR&start=18&zoom=1&tbnid=1TyH81JK6vrrfM:&tbnh=83&tbnw=110&ei=R5gOTvWlGYK10AGXt92pDg&prev=/search%3Fq%3Dplanta%2Bde%2Bdende%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DN%26tbm%3Disch%26prmd%3Divns&um=1&itbs=1> Acesso em 01 jul. 2011. SANTOS , Anamélia Medeiros. Análise Do Potencial Do Biodiesel De Dendê Para A Geração Elétrica em Sistemas Isolados da Amazônia. <Disponível em: http://www.ppe.ufrj.br/ppe/production/tesis/anameliam.pdf > Acesso em 01 jul. 2011. Referências 49
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