seminario engenharia quimica turma tarde

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PRODUÇÃO DE BIODIESEL A PARTIR DE ÓLEO DE COCO
– uma análise metodológica.
BIANCA STEPHANIE GUIMARÃES MORAIS
EZEQUIAS MARCELINO DE SOUZA NETO
JOÃO VICTOR DE OLIVEIRA REBOUÇAS CARVALHO
LUIS RAUL SANTOS DE SA LEITÃO
Universidade Federal Rural do Semi-Árido – UFERSA
Centro de Ciências Sociais Aplicadas e Humanas - CCSAH
Prof. Ms. Alan Eugênio Dantas Freire
Filosofia da Ciência e Metodologia Científica
O CURSO
Engenharia Química:
Este engenheiro trabalha com os processos industriais que recorrem a transformações físico-químicas. Ele cria técnicas de extração ou obtenção de matérias-primas e faz sua transformação em produtos químicos e petroquímicos, como tintas, plásticos, têxteis, papel e celulose.
Desenvolve produtos e equipamentos, além de pesquisar tecnologias e processos mais eficientes e menos agressivos ao ambiente. Projeta e dirige a construção e a montagem de fábricas, usinas e estações de tratamento de rejeitos industriais.
Áreas de pesquisa: Ciência e Tecnologia de Polímeros; Corrosão e Engenharia de Superfície; Engenharia de Alimentos; Processos de Separação; Simulação e Otimização de Processos; Energia; entre outros.
APRESENTAÇÃO
Autor: Antonio Alan Braga da Silva
Tema: Energia Renovável
Titulo da pesquisa: Produção de biodiesel a partir de óleo de coco.
PROBLEMA
Como realizar a síntese de biodiesel utilizando óleo de coco via transesterificação e analisar a propriedades físico-químicas do produto?
JUSTIFICATIVA
OBJETIVOS
Objetivo Geral: 
Realizar a síntese de biodiesel utilizando óleo de coco via transesterificação e analisar a propriedades físico-químicas do produto. 
Objetivos Específicos: 
Caracterização do óleo de coco a ser utilizado em relação às suas propriedades físico-químicas;
Selecionar os catalisadores a serem empregados na reação de transesterificação do óleo;
Obter o biodiesel; 
Avaliar as principais propriedades físico-químicas desse biocombustível;
REFERENCIAL TEÓRICO
Quanto a matéria-prima:
O coqueiro () é uma palmeira perene cujo centro de origem remonta ao Sudeste Asiático, visto que, nesta região, a espécie apresenta ampla diversidade morfológica, vários nome local e, ainda, nesta região, é encontrada a maioria dos insetos-praga relacionados à planta (Persley, 1992). A introdução do coqueiro na costa Atlântica da América ocorreu por navegadores mercantis em meados do século XVI (Purseglove, 1975). Segundo Teulat (2000), o gênero Cocos possui apenas uma espécie Cocos nucifera L., a qual, de acordo com Liyanage (1958), é dividida em três grupos de variedades: Gigante (var. Typica), Anão (var. Nana) e o intermediário (var. Aurantiaca). Além disso, a espécie é diploide e possui 2n=2x=32 cromossomos (Nambiar e Swaminathan, 1960).
REFERENCIAL TEÓRICO
O coqueiro apresenta centenas de usos como fonte de alimento, bebida, fibras, materiais de construção, óleo (com aplicação farmacêutica e industrial) e carvão (BATUGAL, 2005; HOLANDA, 2008; GUNN, 2011).
A planta é considerada uma das espécies perenes de maior relevância do mundo, porque detém a capacidade de gerar emprego e, consequentemente, a renda em vários países, seja mediante o consumo de seus frutos in natura ou pela industrialização, bem como de outros órgãos desta planta (raiz, estipe, inflorescência, folhas e palmito), originando mais de 100 produtos e subprodutos de significativo valor econômico. Além disso, o coqueiro é utilizado como planta paisagística, adornando espaços públicos e privados (COSTA, 2005).
Aproximadamente 92 países exploram comercialmente o coqueiro, isto porque, nesses países, são encontradas condições ideais para o cultivo, tais como, solos arenosos, alta umidade, boa precipitação e intensa radiação solar (ARAGÃO, 2009; MARTINS, 2011).
REFERENCIAL TEÓRICO
O óleo de coco, obtido a partir da polpa do coco fresco maduro (Cocos nucifera L.), é composto por ácidos graxos saturados (mais de 80%) e ácidos graxos insaturados. Os ácidos graxos saturados presentes no óleo de coco são: capróico, caprílico, cáprico, láurico, mirístico, palmítico e esteárico e os insaturados são: oléico e linoléico. O conteúdo de óleo na polpa é superior a 60%, o que equivale a uma produção de 500 a 3000 Kg de óleo/ha (MAZZANI, 1963)
REFERENCIAL TEÓRICO
O óleo de coco, obtido a partir da polpa do coco fresco maduro (Cocos nucifera L.), é composto por ácidos graxos saturados (mais de 80%) e ácidos graxos insaturados. Os ácidos graxos saturados presentes no óleo de coco são: capróico, caprílico, cáprico, láurico, mirístico, palmítico e esteárico e os insaturados são: oléico e linoléico. O conteúdo de óleo na polpa é superior a 60%, o que equivale a uma produção de 500 a 3000 Kg de óleo/ha (MAZZANI, 1963)
REFERENCIAL TEÓRICO
Sobre o Biodiesel:
Após a crise do petróleo iniciada no final de 1973, todos os países importadores de petróleo foram prejudicados, principalmente aqueles em desenvolvimento como o Brasil. Essa crise causou uma necessidade de se obter novas fontes alternativas de energia. Uma das alternativas colocada em questão foi à utilização de óleo vegetal em substituição ao óleo diesel, pois estes óleos poluem menos e têm o poder calorífico bastante elevado. No Brasil, a opção para enfrentar esta crise se iniciou com a criação do Programa Nacional do Álcool (PROALCOOL), porém os veículos de cunho comercial, como caminhões, ainda continuaram a utilizar o diesel como combustível (ARAUJO, 2009). 
REFERENCIAL TEÓRICO
Sobre os métodos de obtenção do Biodiesel
- Esterificação:
As formações de ésteres por meio da reação entre um ácido graxo livre e um álcool de cadeia curta (metanol ou etanol) na presença de um catalisador ácido são chamadas de esterificação e estão sendo considerada outra rota promissora para obtenção de biodiesel (ARANDA, 2006). 
REFERENCIAL TEÓRICO
Sobre os métodos de obtenção do Biodiesel
- Transesterificação 
 Na reação de transesterificação, o triglicerídeo reage com três moléculas de álcool na presença de um catalisador para a obtenção de ésteres (o biodiesel) e, ainda como coproduto a glicerina. Esta reação é reversível e seu rendimento depende essencialmente da relação molar entre óleo e o álcool, da temperatura de reação, do álcool utilizado, da quantidade e do tipo de catalisador (ácido ou base forte) e também do tempo de reação (MA; HANNA, 1999) 
REFERENCIAL TEÓRICO
Sobre os métodos de obtenção do Biodiesel
– Craqueamento 
O craqueamento térmico ou pirólise é o 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 as do diesel de petróleo (WEISZ, 1979).
METODOLOGIA
Quanto a área de conhecimento essa pesquisa se encontra na área de Ciências Exatas e da Terra, de acordo com o estabelecido nos parâmetros da CNPq.
Quanto a finalidade tem base em uma pesquisa de desenvolvimento experimental.
Quanto aos objetivos temos uma pesquisa descritiva-exploratória.
Quanto a abordagem temos uma pesquisa qualiquantitativa.
Quanto ao método temos uma pesquisa experimental.
METODOLOGIA
O autor fez a apresentação dos materiais usados em sua pesquisa e prosseguiu dissertando um pouco sobre sua matéria prima principal, o óleo de coco. Foi constatado através de pesquisa que ele apresenta forte potencial para síntese de biodiesel. A síntese foi estudada em laboratório e após a montagem do aparato experimental, deu-se início a produção de tal combustível. Após essa fase, o biodiesel foi “lavado”, obtendo assim o produto final. Ainda foram realizados testes laboratoriais para testar o nível de acidez e a massa específica de tal óleo. Por fim, foi testado se o combustível estava nas normas da resolução ANP Nº 14/2012, que determina que o biodiesel deve estar livre de impurezas. O teste é realizado de forma visual.
RESULTADOS
- MATERIA PRIMA:
A principal análise feita na matéria prima foi à acidez para acomprovação da possibilidade de utilização. Seu resultado já esclarece essa possibilidade, pois como foi visto na literatura, óleos com índice de acidez maior que 3,0mg KOH/g tem um percentual de conversão muito baixo e um alto grau de saponificação, gerando um baixo rendimento do combustível, sendo seu uso desfavorável. Este teste foi feito em triplicata, e seus resultados tiveram uma grande precisão, apresentando valores aproximados e desvio padrão baixo. 
RESULTADOS
RESULTADOS
- MATERIA PRIMA:
Com relação à acidez a matéria prima apresentou um valor ácido previsto pela literatura para o óleo bruto, por se tratar de um óleo refinado sua acidez foi 3,12, próximo ao previsto pela norma estabelecida pela ANP. Os testes de acidez para o produto final serão descrito a seguir.
RESULTADOS
- BIODIESEL:
Os resultados e discussões a seguir são para o biodiesel a partir de óleo de coco via transesterificação com razão molar óleo/álcool de 1:6 na presença do catalisador (NaOH). 
O biodiesel obtido como produto apresentou uma coloração clara e límpida, com tonalidade mais clara que o próprio óleo de coco. O aspecto e coloração do produto é uma propriedade físico-química prevista pela ANP e o produto final não demostrou impurezas presentes no fim do processo. 
RESULTADOS
- BIODIESEL:
A análise da acidez do biodiesel de óleo de coco foi feita em triplicata. O teste foi feito da mesma forma que da matéria prima utilizada. Os valores coletados e resultados dos cálculos de índice de acidez, média e desvio padrão estão apresentados na Tabela 5.
RESULTADOS
- BIODIESEL:
Segundo a norma da ANP o intervalo do índice de acidez para o biodiesel não deve passar de 0,5 de NaOH, evidenciando que a acidez do produto encontra fora dos parâmetros para essa propriedade estabelecida pelas normas.
Com relação à densidade do produto produzido, foi obtido através do densímetro digital (Rudolph Research DOM 2911 Plus) e obteve um resultado bastante satisfatório de 0,885128 g/cm³, valor dentro do intervalo estabelecido pela norma da ANP de 850 à 900 kg/m³. A analise de densidade utilizando o densímetro digital nos forneceu a informação a respeito densidade API que mede a densidade relativa de óleos e derivados, obtive-se o valor de 0,88910 g/ml que encontra dentro do intervalo estabelecido pela norma da ANP de 0,6500 à 1,0000 g/ml.
ANÁLISE DA PESQUISA
Quanto a metodologia, o autor não demonstrou caracterização, dificultando assim, um pouco mais a análise de tal tópico. Mas, em compensação, expôs de forma detalhada os dados cruciais para o trabalho. Os estudos laboratoriais foram descritos de forma muito clara, sem rodeios e pouca correlação com a parte teórica, apresentando assim, a prática “nua e crua”.
Quanto a caracterização, como dito anteriormente, apesar de não a expor, os dados claramente mostram a área de trabalho de acordo com os parâmetros da CNPq. A falta de caracterização implica apenas na parte de expor os tipos de pesquisas usadas. 
ANÁLISE DA PESQUISA
A pesquisa tem como pontos fortes seu detalhamento, dados bem tabelados, um forte referencial teórico, tem uma metodologia bem detalhada, apesar de não haver uma caracterização inicial, tem bastante referências bibliográfica mostrando que a pesquisa foi bastante aprofundada, tem bons argumentos para os leitores da área, além de ser uma pesquisa que se aplicada contribui para a preservação do meio ambiente.
REFERÊNCIAS
Agência nacional do petróleo, gás natural e biocombustíveis – ANP. Biocombustíveis. Disponível em: <http://www.anp.gov.br/?id=470>. Acesso em: 01 agosto. 2014. 
ARAÚJO, G. S. Produção de biodiesel a partir de óleo de coco (Cocos nucifera L.). 2009. 104f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química), Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2009.
ARAGÃO, W.M., RIBEIRO, M.F.V. (2009) Cultivares de coqueiro para a produção de coco seco: coqueiro Gigante vs híbridos. In: CINTRA, F.L.D., FONTES, H.R., PASSOS, E.E.M., FERREIRA, J.M.S. (Ed.). Fundamentos tecnológicos para a revitalização das áreas cultivadas com coqueiro gigante no nordeste do Brasil. Aracaju: Embrapa Tabuleiros Costeiros, 37-60p. 
ARANDA, D.A.G, et al. Estudo de catalisadores homogêneos na produção de biodiesel a partir da esterificação de ácidos graxos. Anais 13° Congresso Brasileiro de Catálise, 2006.
BATUGAL, P. E BOURDEIX, R. (2005) Conventional Coconut Breeding. In: BATUGAL, P., RAO, V.R., OLIVER, J. (eds) Coconut Genetic Resources. International Plant Genetic Resources Institute – Regional Office for Asia, the Pacific and Oceania (IPGRI-APO). Serdang, Selangor DE, Malaysia, 1-10p. 
COSTA NETO, P.R., ROSSI, L.F.S., ZAGONEL, G.F.E., RAMOS, L.P., Transesterificação de óleo comestível usado para produção de biodiesel e uso em transporte, www.biodieselbr.com, 2005. 
CUNHA, Michele Espinosa. Caracterização de Biodiesel Produzido com Misturas Binárias de Sebo Bovino, Óleo de Frango e Óleo de Soja. 2008. 86 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2008.
REFERÊNCIAS
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HOLANDA, J.S., ALVES, M.C.S., CHAGAS, M.C.M. (2008). Cultivo do coqueiro no Rio Grande do Norte. Natal, RN: EMPARN, 2008. 27p. – (sistemas de produção; 1).
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REFERÊNCIAS
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“A sabedoria da natureza é tal que não produz nada de supérfluo ou inútil.” (Nicolau Copérnico)