Produção de biodiesel de blendas dos óleos de mamona e arroz em escala piloto

Abstract

A utilização do óleo de mamona como matéria-prima para produção de biodiesel mostra-se inviável na combustão interna do motor devido sua natureza química incomum que lhe confere especificações acima do permitido nas especificações técnicas da legislação nacional brasileira. Desta forma, a blenda com óleo de arroz refinado (OM:OA) qualifica o biodiesel atendendo a legislação nacional, além de corrigir a elevada acidez do óleo bruto de mamona prejudicial ao processo de transesterificação homogênea básica. No presente estudo realizou-se a produção de biodiesel etílico em escala piloto a partir de blendas de óleo bruto de mamona e óleo refinado de arroz em dois processos: o primeiro processo adotando a mistura direta dos dois óleos e o segundo processo pela esterificação antecipada do óleo bruto de mamona. Ambos os processos foram aplicados visando tanto definir os critérios de processo (acidez inicial) quanto o cumprimento das especificações técnicas (viscosidade e densidade). A produção em escala piloto (200 litros/batelada) foi realizada na Usina Demonstrativa para Produção de Biodiesel – BIOSUL (Edital FINEP, 2005) da Universidade Federal do Rio Grande - FURG utilizando em ambos os processos transesterificação, com hidróxido de sódio, e esterificação com ácido sulfúrico. Os processos apresentaram resultados satisfatórios, sendo o processo de mistura direta (Processo A) o que obteve melhores rendimentos (94,04%, blenda 20:80) enquanto que o processo de pré- esterificação (Processo B) foi aquele que proporcionou a maior fração de óleo de mamona na blenda (80,36%, 33:67). Os resultados para o Processo A de glicerol livre, monoacilgliceróis, diacilgliceróis, triacilgliceróis e de glicerol total foram, respectivamente, de 1,322 %, 6,092 %, 1,000 %, 0,884 e 3,152%. Neste estudo foi comprovada a viabilidade do processamento, em batelada, de blendas dos óleos de mamona e arroz. O óleo de mamona bruto pode ser utilizado em até 30% produzindo biodiesel dentro da legislação, verificando-se assim a viabilidade do uso da mamona na produção de biocombustíveis.

The use of castor oil as a feedstock for biodiesel production proves to be unviable in the combustion engine due to its unusual chemical nature which gives the above specifications allowed in the Brazilian national legislation. Thus, the blend with refined rice bran oil (CO:RBO) describes biodiesel meeting the national legislation, apart from correcting the high acidity of crude castor oil detrimental to the basic homogeneous transesterification process. In the present study was performed biodiesel production in pilot-scale of blend of crude castor oil and refined rice bran oil in two cases: the first process by adopting the direct mixing of the two oils and the second process by pre-esterification of the oil crude castor. The two processes were applied in order to define the criteria for both process (initial acidity) and compliance with the technical specifications (viscosity and density). The pilot-scale production (200L/batch) was performed in Usina Demonstrativa para Produção de Biodiesel – BIOSUL (Edital FINEP, 2005) in Universidade Federal do Rio Grande - FURG in both processes using transesterification with sodium hydroxide, and esterification with sulfuric acid. The processes showed satisfactory results and the direct mixing process (Process A) which best yields obtained (94.04%, 20:80 blend) while the pre-esterification (Process B) was one that yielded the highest fraction of castor oil in the blend (80.36%, 33:67). The results for the process A for free glycerol, monoacylglycerols, diacylglycerols, total triglycerides and glycerol were, respectively, 1.322%, 6.092%, 1.000%, 0.884 and 3.152%. This study demonstrates the feasibility of processing, by batch, blends of castor oil and rice bran oil. Castor oil can be used for biodiesel production by 30% within the law, thus verifying the feasibility of using castor oil for biofuels production.