LISTA BIODIESEL.docx

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UFF - Universidade Federal Fluminense
Departamento de Engenharia Agrícola e Ambiental
Alternativas Energéticas
Professor : Ivênio
Aluna : Rhaissa Zarjitsky Moraes
Matricula : 112043026
QUESTÕES PROPOSTAS SOBRE BIODIESEL
Comente sobre a relação entre “Temperatura” e a transesterificação na produção de biodiesel.
De acordo com o artigo “Produção de biodiesel por transesterificação etílica de óleos vegetais e sua separação e purificação por membranas cerâmicas”, foram feitas reações variando a temperatura em 30, 45 e 60º C, e, utilizando os valores de rendimento obtidos como parâmetro para a melhor condição de temperatura. Com isso verificou-se que o rendimento da reação aumenta com a diminuição da temperatura de operação, ou seja, as reações realizadas a 30°C apresentaram maiores valores em massa de biodiesel seco. Já as reações feitas em temperaturas mais elevadas apresentaram menores rendimentos devido ao favorecimento da evaporação do etanol pela sua alta volatilidade, o que desfavorece a formação do biodiesel.
O que pode ser dito a respeito da presença de um catalisador na produção de biodiesel
O biodiesel é obtido através da transesterificação de ácido graxos com álcoois, em presença de um catalisador. Esterificação é uma reação química reversível na qual um ácido carboxílico reage com um álcool produzindo éster e água. Essa reação, em temperatura ambiente, é lenta, no entanto os reagentes podem ser aquecidos na presença de um ácido mineral ou uma base forte como o hidróxido de sódio ou potássio, para acelerar o processo. Este ácido catalisa tanto a reação direta (esterificação) como a reação inversa (hidrólise do éster). Sendo assim a presença de um catalisador é importantíssimo para a produção de biodiesel, pois agiliza o processo e facilita a produção de hidrocarbonetos muito semelhantes aos do petróleo, além de compostos oxigenados tais como ésteres, ácidos carboxílicos e aldeídos.
Esquematize a reação de transesterificação, uma das principais formas de se produzir o biodiesel. 
Uma das principais reações para formação do biodiesel é chamada de transesterificação. Nela, é necessário a presença óleo vegetal ou animal, que na sua composição tem triacilglicerídeos, usados para reagir com um álcool, como o metanol ou etanol. Junto ao triacilglicerídeos há a presença de catalisadores, geralmente uma base forte como o hidróxido de sódio ou potássio. 
Proponha uma rotina simplificada para produção de biodiesel em laboratório, levando em consideração equipamentos, vidrarias, reagentes e matérias-primas. 
Para a produção de biodiesel em laboratório é necessário alguns materiais, em geral são: erlenmeyer, suporte universal, agitador magnético, chapa de aquecimento, termômetro, béquer, peneira, bagueta de vidro, funil de decantação, balança analítica, fita indicadora, provetas, condensador. Os reagentes mais utilizados, em geral, são: metanol, NaOH (hidróxido de sódio), óleo vegetal (matéria prima), água destilada, sulfato de sódio. O processo consiste basicamente em: aquecer o óleo vegetal filtrado corretamente a temperaturas em torno de sessenta graus Célsius, pesar 0,68g de hidróxido de sódio, medir 30 ml de metanol e dissolver o hidróxido de sódio no metanol. Feito isso, se mistura o óleo já aquecido com a mistura feita anteriormente (hidróxido de sódio e metanol) e manter toda essa mistura em agitação magnética por aproximadamente vinte minutos. Após esse procedimento, coloca-se essa mistura em um funil de decantação por volta de uns trinta minutos. Na parte inferior do funil de decantação, estará depositada a glicerina, no qual deve ser retirada. Após esse processo, adicionam-se trinta mililitros de água destilada lentamente, agita-se lentamente e deixa descansando por mais cinco minutos. Após esse tempo, retira-se a água que está depositada no fundo do funil e em seguida, é necessária a medição do pH dessa água retirada. O procedimento será refeito até que o pH da água seja aproximadamente sete. Quando isso ocorrer, filtra-se a mistura utilizando papel filtro e adicionar sulfato de sódio na mistura. Novamente será necessário a filtragem da mistura e estará pronto o biodiesel. 
Discuta a possibilidade de obter misturas binárias de biodiesel, bem como possíveis tendências nos resultados obtidos para as propriedades físico-quimicas: Massa Específica, Viscosidade Cinemática e Ponto de Fulgor. 
Quando se mistura um pequeno percentual de biodiesel no óleo diesel é chamado de mistura binária. Essa proporção pode ser de 2% (B2) a 20% (B20) de biodiesel. Na legislação brasileira foi instituído que essa mistura deveria ser de 5% até 2012. De acordo com o artigo “Características físico-química das misturas binárias de biodiesel e diesel comercializados no Amazonas” as propriedades físico-químicas podem se comportar da seguinte forma:
Quando se aumenta a proporção de biodiesel na mistura binária ocorre um aumento na massa específica, devido às interações moleculares. Quando a massa específica é elevada o motor tem um bom funcionamento, com boa lubrificação, que evita entupimentos.
Quando se aumenta a proporção de biodiesel a viscosidade cinemática aumenta, pois o biocombustível possui uma viscosidade mais alta que o diesel. A viscosidade cinemática expressa a resistência que o fluido apresenta ao escoamento sob gravidade. Esse parâmetro de qualidade visa garantir o funcionamento adequado nos sistemas de injeção e nas bombas de combustível.
O ponto de fulgor também teve um aumento quando se aumentou a proporção de biodiesel no diesel, ficando bem acima do especificado na norma. O ponto de fulgor é a menor temperatura na qual um combustível liberta vapor em quantidade suficiente para formar uma mistura inflamável.  
Para os três parâmetros mencionados acima, a mistura binária (B2, B5, B10, B20 e B100) apresentaram conformidade com a especificação da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP).
Faça considerações sobre a degomagem ácida de óleos vegetais, como processo preliminar à produção de biodiesel .
A degomagem é a etapa onde há a eliminação de compostos ruins dos óleos vegetais, na produção de biodiesel. Digo ruim, pois são compostos (como o fosfatídios) que prejudicam na pureza e assim dificultam a produção do combustível. A remoção dos fosfatídeos é essencial para a produção de um combustível de alta qualidade. Como mostrado, por exemplo, no artigo sobre A extração do óleo, produção e caracterização de propriedades físicas do biodiesel de sementes de maracujá – Passifloraedulis, houve a necessidade de se fazer a degomagem duas vezes por causa da quantidade de fosfatídeos e impurezas no óleo da semente da maracujá o que estava prejudicando a produção do biodiesel e sua qualidade final.
A diretoria de uma multinacional propôs um estudo sobre a possibilidade de abastecer com biodiesel de óleo de coco, os motores ciclo diesel de geradores que a empresa dispõe. Em uma reunião preliminar, o que você argumentaria como engenheiro da empresa a respeito dos pontos: viabilidade ao uso do biodiesel, importância sócio-econômica, consumo do biodiesel de coco, e outros pontos a livre critério.
Na maioria dos países produtores, o coco é utilizado para a produção do óleo, contendo ácido láurico em teores bastante elevados, característica esta que lhe destaca na cotação do mercado de cosméticos. A viabilidade de produção é ótima, pois o Brasil foi considerado o quarto maior produtor de coco, além do que o clima e o ambiente daqui são favoráveis para este tipo de cultura, entretanto em outros países sua produção não seria tão viável assim. É importante ressaltar que o coqueiro pode ser cultivado predominantemente por pequenos produtores, pois prolifera em solos de baixa fertilidade e com pouca aptidão agrícola para culturas, o que de certa forma permitiria a inclusão social de um segmento da população situado à margem do desenvolvimento. 
Primeiramente, seria válido pesquisar sobre as propriedades físico-químicas dobiocombustível obtido, tais como: viscosidade, massa específica, índice de acidez e índice de saponificação. A importância de se determinar estas propriedades, antes da realização das reações de transesterificação é analisar a qualidade do óleo para obtenção do biodiesel. Através dos resultados obtidos, referentes a essas propriedades, será possível constatar que o óleo de coco analisado está numa faixa aceitável de utilização. Geralmente a caracterização do óleo apresenta uma elevada acidez, alta viscosidade e alta porcentagem em ácidos graxos livres, características estas que são conferidas aos óleos brutos. Pode-se afirmar que é possível a produção de biodiesel a partir do óleo de coco bruto com Etanol alcançando-se elevadas conversões.