Otimização do processo de produção de biodiesel e caracterização de parâmetros de qualidade

• Author(s): Felício, Lenon Henrique Gonçalves
• Date: 2015
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10198/12425
• Origin: Biblioteca Digital do IPB
• Subject(s): Biodiesel; Controle de qualidade; Transesterificação.
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Brito, Paulo; Gomes, Helder; Ribeiro, António E.; Chaves, Eduardo
• Contributor(s): Biblioteca Digital do IPB

Description

Ao longo dos anos, a humanidade vem presenciando uma crise energética ligada à disponibilidade finita dos combustíveis fósseis, juntamente às questões ambientais envolvendo o impacto causado pelos mesmos. O aumento exponencial da população mundial e a ascensão de países em desenvolvimento conduziu à necessidade de se investigar meios alternativos de fontes de energia, como os biocombustíveis. Os biocombustíveis, especificamente o biodiesel, surge como uma alternativa ao uso do diesel derivado do petróleo, pois apresenta características semelhantes. Além de não requerer grandes adaptações nos motores diesel existentes, a sua produção a partir de fontes renováveis, como óleos vegetais e animais, e o impacto ambiental consideravelmente menor, faz da produção do biodiesel um campo importante de pesquisa para a obtenção de independência dos combustíveis fósseis. Como parte da proposta desta tese, foi realizado um estudo teórico sobre as questões socioeconómicas colocadas pela produção à escala industrial do biodiesel, assim como dos seus processos de produção, para além de um levantamento teórico das matérias-primas renováveis disponíveis. Posteriormente, produziram-se pelo processo de transesterificação, de modo sistemático e reprodutível, quatro lotes de biodiesel à escala laboratorial, dois lotes a partir de óleo vegetal de soja virgem e outros dois lotes a partir de óleo alimentar usado. Os lotes produzidos foram caracterizados com base na norma EN 14214, vigente em Portugal, mais concretamente seis parâmetros presentes na norma: conteúdo em FAME, conteúdo em FAME de ácido linolénico, massa volúmica a 15ºC, conteúdo em água, índice de acidez e índice de iodo. De modo geral, os quatro lotes de biodiesel produzido cumprem os parâmetros de caracterização analisados, com exceção do conteúdo em água para 3 dos lotes. Considerando todas as propriedades analisadas, o lote 4, produzido a partir de óleo alimentar usado, foi o único a estar dentro da norma EN 14214.

Over the years, humanity has been witnessing an energy crisis connected to the finite availability of fossil fuels, as much as the environmental issues involving the negative impact caused by them. The exponential increase of the world population and the rise of developing countries led to the need to investigate alternative means of energy source, such as biofuels. The biofuels, especially Biodiesel, came as alternative to replace the use of petroleum-based diesel, having similar characteristics. Besides not requiring major adjustments in existing diesel engines, its production from renewable sources such as vegetable oils and animal, and considerably lower environmental impact, makes of biodiesel an important research field for independence from fossil fuels. As part of this thesis’ proposal, we conducted a theoretical study on socioeconomic characteristics relating industrial production of biodiesel, as well as the specific production processes and a theoretical survey of renewable raw materials available. Subsequently, we produced by the transesterification process, in a systematic and reproducible way, four batches of biodiesel on a laboratorial scale, two batches from virgin soybean oil and two batches from used cooking oil. The produced batches were characterized based on the EN 14214 standard, operative in Portugal, specifically six parameters present in the standard: content in FAME, content in linolenic acid, density at 15ºC, content in water, acid value and iodine value. In general, the four produced batches meet the characterizing parameters analyzed, in exception of the water content for three batches. Considering all analyzed properties, the fourth batch, produced from used cooking oil, it was the only one acceptable by the EN 14214.