Processo de produção de biodiesel e análise de parâmetros de qualidade

• Author(s): Silva, Luís Carlos Matos da
• Date: 2014
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10198/10321
• Origin: Biblioteca Digital do IPB
• Subject(s): Biodiesel; Processos de produção; Controlo de qualidade; EN 14214
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Brito, Paulo; Ribeiro, António E.; Gomes, Helder
• Contributor(s): Biblioteca Digital do IPB

Description

O crescente aumento da população associado ao aumento da energia consumida e à natureza finita de recursos fósseis, conduziu à necessidade de se investigarem alternativas energéticas sustentáveis. Os biocombustíveis surgem como uma das respostas a essa necessidade. O biodiesel é utilizado como um substituto adequado do diesel convencional, uma vez que é um combustível renovável obtido através do processo de transesterificação a partir de matérias-primas como óleos vegetais, gorduras animais, óleos alimentares usados e microalgas. A utilização deste biocombustível, para além de trazer benefícios ambientais, acarreta consigo um vasto conjunto de vantagens técnicas e de segurança, o que lhe fornece vantagem frente ao diesel convencional. Neste relatório pretende-se dar a conhecer um pouco mais o biodiesel e os processos de produção existentes, principalmente o processo de transesterificação por catálise básica. No entanto, o controlo de qualidade do biodiesel final é fundamental e incontornável, já que o não cumprimento dos parâmetros exigidos pelas normas pode trazer problemas não só ao motor como também a qualquer outro componente do sistema. Sendo assim, neste relatório pretende-se também abordar a norma EN 14214, onde se encontram os parâmetros de qualidade e respetivos métodos de análise para que a comercialização do biodiesel ocorra sem problemas nem riscos para o consumidor final. Os principais objetivos do trabalho de projeto consistem na produção de biodiesel a partir de diferentes óleos vegetais, bem como na avaliação da sua qualidade com base na norma EN 14214, através da quantificação do conteúdo em ésteres metílicos de ácidos gordos por cromatografia gasosa, determinação da massa volúmica a 15°C, viscosidade a 40°C, conteúdo em água, índice de acidez e índice de iodo. Para além disso, por espetroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) comparam-se os comprimentos de onda e ligações/vibrações químicas do biodiesel produzido com resultados na literatura. De um modo geral, o biodiesel produzido a partir de óleos vegetais de girassol, amendoim e soja apresentam características de qualidade que cumprem os parâmetros definidos na norma EN 14214. No entanto, ao nível do parâmetro índice de iodo verificou-se alguns problemas neste sentido.

The increasing population associated with increased energy consumption and limited fossil resources drove the need to investigate sustainable energetic alternatives. Biofuels emerge as a key response to this need. Biodiesel is used as a suitable replacement for the conventional diesel, since it is a renewable fuel obtained via the transesterification process from raw materials such as vegetable oils, animal fats, waste cooking oils and algae. The use of this biofuel, as apart from bringing environmental benefits, also carries with it a wide range of technical and safety benefits, which present advantages over conventional diesel. In this report it is intended to deepen the knowledge about biodiesel and its existing production processes, particularly with respect to the transesterification base-catalyzed process. However, the quality control of the final biodiesel is fundamental and inescapable, since failure to comply with the parameters required by the standards can cause problems not only to the engine but also to any other system component. Thus, in this reported is also intended to focus the European norm EN 14214, where are described the quality parameters and respective methods of analysis for the commercialization of biodiesel without problems or risks to the final consumer. The main objectives of the project work are the production of biodiesel from vegetable oils as well as to evaluate their quality based on the norm EN 14214, by quantification of the content of methyl esters of fatty acids by gas chromatography, determination of density at 15°C, viscosity at 40°C, water content, acid value and iodine. In addition, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) is also used to compare wavelengths and chemical bonds/vibrations of the produced biodiesel with results found in literature. In general, biodiesel produced from sunflower, peanut and soybean vegetable oils, presents quality characteristics that comply with the parameters defined in norm EN 14214. However, in the iodine value parameter has been found some problems in this sense.