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VII SiAT – Simpósio de Análise Térmica
Unesp - Bauru/SP, 19 a 21/07/2015
CARACTERIZAÇÃO TÉRMICA E PERFIL DE ÁCIDOS GRAXOS DO
BIODIESEL DE SYAGRUS ROMANZOFFIANA
Lucas Waiga, Cristina Soltovski de Oliveira, Egon Schnitzler, Maria Elena Payret Arrua,
Sandra Regina Masetto Antunes
Universidade Estadual de Ponta Grossa–UEPG, Av. Carlos Cavalcanti, 4748, CEP 84030-900 Ponta Grossa, PR,
Brasil
Resumo
Neste trabalho foi feito biodiesel a partir do óleo das amêndoas da fruta Syagrus romanzoffiana, uma
matéria-prima alternativa para a produção do mesmo. A partir das análises térmicas, observou-se a
estabilidade do combustível e eventos de cristalização, sendo estes relacionados com o perfil de ácidos
graxos que compõem o biodiesel, observados através da análise de cromatografia gasosa.
Palavras-chave: biodiesel, análise térmica, análise cromatográfica
Abstract
In this paper biodiesel was made from the fruit Syagrus romanzoffiana’s almond oil, an alternative raw
material for its production. From the thermal analysis it was observed the stability of the biofuel and
crystallization events, which are related to its fatty acids composition, observed by the gas chromatography
analysis.
Keywords: biodiesel, thermal analysis, chromatographic analysis
Introdução
Cerca de 80% de toda a matriz energética mundial é de origem fóssil. Considerando a diminuição
das reservas de combustíveis fósseis e o alto teor de emissão de poluentes provenientes da queima deste tipo
de combustíveis, formas alternativas de geração de energia são vitais, [1]. Neste sentido, o biodiesel tem se
mostrado como uma alternativa promissora, oferecendo inúmeras vantagens tais como ser derivado de fontes
renováveis, obtido por diferentes processos a partir de gorduras vegetais ou animais [2].
No Brasil existem várias espécies oleaginosas que podem ser utilizadas para produção de biodiesel,
como: girassol, babaçu, amendoim, pinhão manso, palmáceas e soja entre outras. Dentre as fontes
alternativas de matéria-prima promissoras para a produção do biocombustível destacam-se os frutos da
Syagrus romanzoffiana, uma palmeira nativa pertencente à família Arecaceae, facilmente encontrada em
todo o território brasileiro. A S. romanzoffiana ou jerivá, como é conhecida popularmente, tem frutos com
polpa suculenta e as amêndoas que, quando extraídas com solvente, rendem até 53% (m/m) de óleo [3].
Objetivos
O objetivo deste trabalho foi caracterizar termicamente o biodiesel de S. romanzoffiana, através das
análises de termogravimetria (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) e também analisá-lo através
de cromatografia gasosa (CG).
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Material e métodos
O biodiesel do óleo de S romanzoffiana foi obtido de acordo com a literatura [3]. O perfil de ácidos
graxos foi determinado utilizando um cromatógrafo gasoso marca Perkin Elmer Clarus 580 com detector de
ionização de chamas (DIC). Foi utilizada uma rampa de aquecimento com temperatura inicial de 190 °C e
taxa de aquecimento de 10 °C min-1 até 230 °C, permanecendo nesta temperatura por 20 minutos. A coluna
utilizada foi Elite Wax, de 60 m de comprimento, 0,25 mm de diâmetro.
A curva DSC foi obtida em equipamento DSC-Q200 (TA Instruments, EUA) previamente calibrado
com padrão de Índio 99,99%. Foram pesadas cerca de 6,0 mg da amostra, resfriada de 20 até -80 ºC e
posteriormente aquecida de -80 ºC até 40 ºC, a uma razão de aquecimento de 10 ºC min-1. Utilizou-se
cadinho de alumínio selado. Nitrogênio gasoso com vazão de 50 mL min-1 foi usado como gás de purga. O
software Universal Analysis foi utilizado para determinar as temperaturas e entalpias envolvidas nos eventos
térmicos.
A curva TG/DTG foi obtida com o sistema de análise térmica TGA-50 (Shimadzu, Japão), onde a
amostra foi aquecida de 35 ºC até 500 ºC, foi utilizado cadinho de alumina aberto com aproximadamente 7,0
mg de amostra, sob um fluxo de ar com vazão de 150 mL min-1, a uma razão de aquecimento de 10 ºC min-1.
O instrumento foi preliminarmente calibrado com peso padrão e sua calibração foi checada com oxalato de
cálcio mono-hidratado. Todas as percentagens de perda de massa foram determinadas utilizando o software
de análise de dados TA-60 WS. A termogravimetria derivada (DTG) foi determinada com o mesmo
software, auxiliando na determinação das temperaturas de perda de massa.
Resultados
A Tabela 1 apresenta os resultados da análise de DSC do biodiesel de S romanzoffiana.
Tabela 1: Resultados do DSC para o biodiesel de jerivá.
Eventos
To/ºC
DSC cristalização
Tp/ºC
Tc/ºC
ΔH/J.g
1º
-11,9±0,11
-13,2±0,06
-14,18±0,04
1,79±0,15
2º
-23,52±0,13
-25,65±0,41
-32,25±0,26
26,28±2,27
3º
-54,89±0,1
-57,56±0,25
-63,21±0,09
22,24±0,85
To/ºC
Tp/ºC
-59,86±0,22
-42,15±0,34
-19,6±0,07
-56±0,1
-35,6±0,26
-9,31±0,09
1º
2º
3º
DSC Fusão
Tc/ºC
-55,41±1,05
-32,95±0,11
0,39±0,14
-1
-1
ΔH/J.g
1,63±0,37
16,5±2,16
63,41±0,23
(*) To “onset” temperatura inicial, Tp temperatura de pico, Tc “conclusion” temperatura de conclusão, H entalpia.
A curva DSC, da Figura 1, mostra picos endo e exotérmicos que correspondem aos eventos de fusão
e cristalização da amostra. Nos ciclos de resfriamento, observam-se três picos exotérmicos: -11 ºC e -23 ºC
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correspondentes à cristalização dos ácidos graxos saturados, e -54 ºC correspondente à cristalização dos
ácidos graxos insaturados. Quando a amostra é aquecida observa-se a fusão dos ácidos.
Figura 1: Curva DSC do biodiesel de jerivá
Figura 2: Curva TG do biodiesel de jerivá
De acordo com Figura 2, as curvas TG/DTG do biodiesel de S romanzoffiana, mostram a sua
estabilidade térmica, a etapa de perda de massa e os teores de resíduos formados no processo de
termodecomposição. Na Tabela 2, estão expostos os valores da perda de massa que ocorreu em apenas uma
etapa, bem como as temperaturas em que esta perda aconteceu. Observou-se que o biodiesel ficou
termicamente estável no intervalo de 30 até 67°C e acima desta temperatura a perda de massa iniciou-se.
Esta perda atribui-se ao evento de oxidação da matéria orgânica que ocorre com o combustível em presença
de oxigênio.
Tabela 2: Resultados das curvas TG/DTG para o biodiesel de jerivá.
TG
(*)
Etapas
Estabilidade
Perda de massa
m/%
T/ºC
99,57
30-67
67-304
DTG
Tp/°C
223,39
m perda de massa, (%), T variação de temperatura, Tp temperatura de pico.
Pela análise de CG obteve-se o perfil de ácidos graxos do biodiesel de S. romanzoffiana, conforme
mostra a Tabela 3. Observa-se uma elevada porcentagem de ácido láurico, característico do óleo de jerivá, e
de ácidos graxos saturados, justificando o processo observado no DSC.
Tabela 3: Perfil de ácidos graxos do biodiesel de jerivá obtidos pelas análises cromatográficas.
Ácido Graxo
S. romanzoffiana
Caprílico (C 8)
4,43%
Caprico (C 10)
3,89%
Láurico (C 12)
31,09%
Mirístico (C 14)
11,70%
Palmítico (C 16)
10,18%
Esteárico (C 18)
2,37%
Oleico (C 18:1)
29,75%
Linoleico (C 18:2)
6,60%
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Conclusões
A partir da análise de termogravimetria observou-se a faixa de temperatura entre 30°C a 67°C, em
que o biodiesel permaneceu estável, antes que acontecesse a oxidação do mesmo.
Observam-se também pelos resultados do DSC a cristalização do biodiesel, sendo os primeiros
eventos atribuídos à porção de ácidos graxos saturados que é a maioria na composição do mesmo, como
observado pelo resultado da CG. O terceiro evento de cristalização é atribuído à porção de ácidos insaturados
do biodiesel, sendo o ácido oleico o predominante.
Agradecimentos
À Fundação Araucária pelo auxílio financeiro, à Organização do VII SiAT.
Referências
1 ATABANI, A.E. et al (2013). A comparative evaluation of physical and chemical properties of biodiesel
synthesized from edible and non-edible oils and study on the effect of biodiesel blending. Energy, v. 58, n.1,
2013.
2 JANSSEN, R.; RUTZ, D.D. Sustainability of biofuels in Latin America: risks and opportunities, Energy
Policy, v. 39, p. 5717-5725, 2011.
3 MOREIRA, M. A. C.; PAYRET ARRÚA, M. E.; ANTUNES, A. C.; FIUZA, T. E. R; COSTA, B. J.;
WEIRICH NETO, P. H.; ANTUNES, S. R. M. Characterization of Syagrus romanzoffiana oil aiming at
biodiesel production. Industrial Crops and Products, n.48, p.57-60, 2013.
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