RELATÓRIO TÉCNICO-CIENTÍFICO FINAL (Observação: as informações prestadas neste relatório poderão, no todo ou em parte, ser publicadas pela FAPESC.

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1 RELATÓRIO TÉCNICO-CIENTÍFICO FINAL (Observação: as informações prestadas neste relatório poderão, no todo ou em parte, ser publicadas pela FAPESC.) 1. IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO (item a ser preenchido pela FAPESC) 1.1. N do Contrato: CON12214/ Nº Convênio: Nº FCTP: FCTP2228/000 Chamada Pública a que se refere: CP 03/2006 UNIVERSAL 1.2. Título do Projeto: TRATAMENTO DE RESÍDUOS PROVENIENTES DE FRITURAS POR IRRADIAÇÃO DE MICROONDAS: SAPONIFICAÇÃO, TRANSESTERIFICAÇÃO E DECOMPOSIÇÃO. 1.3 Grande Área do Conhecimento (usar a nomenclatura do CNPq): CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA / QUÍMICA 1.4. Coordenador(a) do Projeto: ADRIANO MARTENDAL 1.5. Localização do projeto (Cidade/Região/SDR): TUBARÃO/SUL/20ªSDR Instituição: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA Valor total do projeto (incluindo todos os intervenientes): R$ 35548, Participação da FAPESC: R$ 9491,00 Custeio : R$ 8391,00 Capital: R$ 1100, Outras instituições participantes (nomear): 1.7. Início do Projeto: 30 / 10 / 2006 Término: 31 / 12 / Equipe Executora Nome Titulação Instituição Função no projeto -ADRIANO MARTENDAL DOUTOR EM QUÍMICA UNISUL COORDENADOR -PRISCILA PIZZOLO FERNANDES GRADUANDA EM ENGENHARIA QUÍMICA UNISUL BOLSISTA DO PROJETO PUIP DA UNISUL -DÉBORA DE MEDEIROS DOMINGOS GRADUANDA EM QUÍMICA INDUSTRIAL UNISUL BOLSISTA DO PROJETO PUIP DA UNISUL - LEANDRO DA SILVA CARDOZO GRADUANDO EM QUÍMICA INDUSTRIAL UNISUL BOLSISTA DO PROJETO PUIP DA UNISUL

2 2 DESCRIÇÃO DA PESQUISA, RESULTADOS E IMPACTOS 2.1 Resumo da pesquisa A destinação dada aos rejeitos de fritura é uma preocupação ambiental, destinar estes rejeitos para as caixas de gordura para tratamento biológico e posterior destinação aos rios, causam aumento da DBO nos rios, sugere-se principalmente a saponificação e a transesterificação desses rejeitos. A viabilidade do tratamento de resíduos provenientes de frituras por irradiação de microondas foi investigada utilizando resíduos coletados em estabelecimentos comerciais, submetendo-os a condições reacionais de: saponificação, transesterificação e decomposição. A utilização de microondas como fonte de energia em reações química vem sendo amplamente pesquisada como fonte de energia e catalisadora de reações químicas. A irradiação eletromagnética na faixa das microondas tem o poder de orientar os dipolos magnéticos das moléculas, possível catálise. O objetivo do trabalho foi identificar a quantidade, o tipo e a destinação dos rejeitos provenientes de fritura na cidade de Tubarão, e propor a transformação destes rejeitos em sabão ou biodiesel através de reações sob irradiação de microondas em um microondas comercial especialmente adaptado. Foi realizado através de questionário simples o levantamento da quantidade, tipo e destinação dos rejeitos de fritura em 106 bares, lanchonetes e restaurantes na cidade de Tubarão, o que corresponde a uma amostragem de 25%, sendo que, a média de óleo utilizado pelos estabelecimentos foi de 62 L/mês, foram incluídos no cálculo apenas os estabelecimentos que responderam o questionário e que usam óleo para fritura. O levantamento realizado também indicou que o óleo vegetal é praticamente o único utilizado para frituras e que a grande maioria dos bares e restaurantes destinam os seus rejeitos de fritura para uma coleta seletiva realizada por uma empresa que fabrica sabão em Tubarão. O forno de microondas para realizar as reações foi preparado fazendo-se um furo na parte central superior da cavidade de ressonância de 2,3cm e adaptando uma vidraria especialmente encomendada para refluxo. Para os testes de saponificação e transesterificação em microondas foram coletadas amostras de rejeito de fritura de diferentes bares e restaurantes. As amostras foram classificadas e realizados os testes organolépticos, todas as amostras apresentaram coloração amarelada, aspecto translúcido após processo de limpeza do óleo. As reações de saponificação e transesterificação sob irradiação de microondas foram realizadas em triplicata com diferentes óleos, o término acompanhado por CCD. Os resultados obtidos para a reação de saponificação em microondas indicaram que a reação é mais rápida do que em aquecimento convencional. As reações de transesterifição foram conduzidas com uma razão molar de 10:1 de álcool etílico e óleo, adicionando quantidade catalítica de hidróxido de sódio. Os resultados da transesterificação foram prejudicados pelo aquecimento excessivo do meio reacional, devido as pequenas quantidades de mistura reacional testadas. Os resultados das reações de transesterificação e saponificação conduzidas sob irradiação de microondas são mais rápidas que as conduzidas com aquecimento convencional e indicam a viabilidade de se utilizar energia de microondas para tratamento dos resíduos de frituras e produção em pequena de sabão por bares e restaurantes. Os resultados foram divulgados em 4 trabalhos em eventos científicos (III JUNIC/UNISUL 2008 Tubarão 2.2 Caracterização da Pesquisa: PESQUISA BÁSICA (PB): PB visando o avanço do conhecimento sobre o tema em estudo (BAC) PB para avançar conhecimento, com potencial de aplicação tecnológica (BT) PB para o avanço do conhecimento, com potencial para contribuir em políticas públicas (BP) PB visando avançar o conhecimento, com potencial de aplicação pública ou privada (BPP) PESQUISA TECNOLÓGICA (PT) PESQUISA EM POLÍTICAS PÚBLICAS (PP) PESQUISA TECNOLÓGICA E POLÍTICAS PÚBLICAS (TPP)

3 2.3 Síntese de resultados e impactos da pesquisa Os resultados do trabalho podem ser apresentados de acordo com os objetivos propostos. Identificando os objetivos em: I) identificar quantidade, tipo e destinação dos rejeitos de fritura na cidade de Tubarão; II) preparar dois microondas comerciais para realizar reações de refluxo; III) propor a transformação destes rejeitos em sabão ou biodiesel usando microondas; IV) divulgar os resultados. Resultados: I) O levantamento da quantidade, tipo e destinação dos rejeitos de fritura em bares e restaurantes da cidade de Tubarão foi realizado através de questionário simples, a amostragem pesquisada foi de 106 bares, lanchonetes e restaurantes da cidade de Tubarão, o que corresponde a uma amostragem de 25%. Os resultados estatísticos indicaram uma média consumo de 62 L/mês de óleo utilizado pelos estabelecimentos. Não foram incluídos no cálculo os estabelecimentos que não responderam o questionário ou que não usam óleo para fritura. A pesquisa também indicou que o óleo de origem vegetal é praticamente o único utilizado para frituras e que a grande maioria dos bares e restaurantes destinam os seus rejeitos de fritura para uma coleta seletiva realizada por uma empresa que fabrica sabão em Tubarão, informação que nos deixou bastante satisfeitos. II) Foram adaptados dois microondas comerciais de 38 L para as reações químicas de refluxo. Os microondas foram desmontados e na parte central superior da cavidade de ressonância foi feito um furo de diâmetro de 2,3cm, após, uma cano de aço de mesmo diâmetro e 5cm de tamanho foi soldado ao furo. (evitar vazamento das microondas). O prato giratório foi removido e peças de teflon (invisíveis as microondas) foram torneadas para servirem de pote reacional. Também foi encomendada uma vidraria para refluxo vigoroso, especialmente projetada para os microondas. (Fotos dos microondas, vidraria para refluxo vigoroso e peças de teflon seguem em anexo). III) As reações de saponificação e transesterificação em microondas foram realizadas usando amostras de rejeito de fritura de diferentes bares e restaurantes. As amostras foram classificadas por testes organolépticos, todas as amostras apresentaram coloração amarelada, aspecto translúcido após processo de limpeza do óleo. As reações foram realizadas em triplicata com diferentes óleos e o término acompanhado por CCD. A metodologia de isolamento do sabão obtido consiste em verter a mistura reacional em 300mL solução saturada de NaCl gelada e posteriormente fazer a filtração/lavagem (H 2 O) em funil de Büchner. Os resultados obtidos para a reação de saponificação em microondas indicaram que a reação é mais rápida do que em aquecimento convencional, em média 60% mais rápido. As reações de transesterifição foram conduzidas com uma razão molar de 10:1 de etanol e óleo, adicionando quantidade catalítica de hidróxido de sódio, 0,8% em massa, controlando a temperatura em 60 o C, com o corte das microondas nesta temperatura. As reações de transesterificação foram prejudicadas pelo aquecimento excessivo do meio reacional, devido as pequenas quantidades de mistura reacional testadas, resultado que torna este tipo de reação inviável para ser sugerida em pequena escala. IV) Os resultados foram divulgados em 4 trabalhos em eventos científicos (III JUNIC/UNISUL 2008 Tubarão e SBQ- Sul 2008 Blumenau). 3. DETALHAMENTO TÉCNICO 3.1. Data: 28 /02 /2009 Prestação de contas financeira: Finalizada Em atraso 3.2. Avaliação (feita pelo(a) coordenador(a) da pesquisa):

4 A) O Projeto se desenvolveu segundo a proposta originalmente definida? Sim Não Se houve mudanças significativas, elas foram especificadas e justificadas? Sim Não Houve solicitação de alteração de rubrica (custeio/capital)? Sim Não Descrever as alterações: Houve alteração nas especificações dos microondas comprados, necessária devido a indisponibilidade do microondas comercial de 1000W potência útil com capacidade interna de 42L no mercado. Foram adquiridos microondas comerciais 920W potência útil com capacidade interna de 38L, a substituição não acarretará em prejuízos técnicos ou científicos para o desenvolvimento do projeto. Devido a economia orçamentária da compra dos microondas foi possível, adicionalmente, comprar um Gabinete para revelação de placa cromatográfica comprimento de onda curto e longo. Conforme Ofício 01 enviado a FAPESC e respondido pela FAPESC com o Ofício FAPE 314/08, que autorizou o remanejamento do valor alocado na rubrica capital do projeto. Esta alteração/autorização foram informadas na prestação de contas. B) Equipamentos adquiridos, quando for o caso: - 02 FORNOS CONSUL FACILITE MASTER CMS40 capacidade = 38 L; potência útil = 920 W; dimensão (AxLxP) = 311x553x467 (mm); freqüência = 60 Hz; peso = 18 kg; tensão = 220 V Gabinete para revelação de placa cromatográfica comprimento de onda curto e longo, Dist. 366λ e 254λ; 2 x 8 Watts; 220 V e 1 A. C) Problemas ou dificuldades na execução do projeto, quando houver: As maiores dificuldades estão relacionadas as compras de materiais de consumo: - A coluna C-18, 30cm e o kit pré-coluna mais refil C18 para HPLC são importados, demoraram muito para ser entregues e atrasaram os trabalhos de caracterização de compostos. - A compra de solventes, que são controlados pela Polícia Federal, para os trabalhos de laboratório e análises de HPLC é limita a 2 L de solventes por CPF, o volume desejável de cada tipo de solvente seria 4 L. D) Objetivos e metas previstas foram atingidas? Totalmente Parcialmente Comentar: estabelecimentos (25%) pesquisados e análise estatística dos resultados finalizada. - Os dois microondas adquiridos estão adaptados para reações de refluxo e não apresentam vazamentos de microondas. - As reações de transesterificação e saponificação foram conduzidas em refluxo convencional e sob irradiação de microondas. - Participação em eventos científicos, SBQ-Sul2008 Blumenau e III JUNIC/UNISUL 2008 Tubarão, divulgando os resultados do trabalho.

5 E) Disseminação do conhecimento e produção gerada pela pesquisa: - Artigos publicados ou encaminhados (quantidade): - Dissertações ou teses originadas ou incorporadas: - Livros publicados ou encaminhados: - Divulgação na Internet: - Participação em Congressos, Simpósios ou Seminários: Participação em 02 congressos. - Registro de Propriedade Intelectual: - Outros: Descrever a produção e sua repercussão: Os resultados foram divulgados em 4 trabalhos em eventos científicos (III JUNIC/UNISUL 2008 Tubarão e SBQ-Sul 2008 Blumenau). O trabalho escolhido pela FAPESC para divulgar o financiamento de pesquisa em Santa Catarina. (pagina da FAPESC) F) Principais benefícios efetivos ou potenciais para a sociedade em decorrência da pesquisa, entre os seguintes aspectos, no que couber: Incremento da renda familiar... Aumento da ocupação/emprego... Redução da jornada de trabalho... Melhoria do sist. de transporte... Melhoria do sist. de comunicação... Melhoria do fornec. de energia... Aquisição de bens duráveis... Satisfação do beneficiado... Melhoria do Meio Ambiente... Diretrizes para Políticas Públicas... Avaliação de Políticas Públicas... Avaliação da Tecnologia no setor... Contribuição ao Desenvolvimento Regional.. Possibilidade de obter patente... Agregação de valor a produtos... Redução de resíduos... Outros: Descrever os benefícios assinalados: Melhoria da saúde... Melhoria do saneamento... Melhoria da moradia... Melhoria da alimentação... Alternativa econômica/renda... Melhoria da organização social... Melhoria na educação... Avanço do conhecimento científico... Inovação tecnológica... Melhoria em Sistema de Gestão... Regulação setorial... Avaliação de condições Socioeconômicas... Contribuição à inserção social... Redução da desigualdade social... Redução de consumo de energias... Usar os resíduos de frituras para produção de sabão ou biodiesel evita que estes resíduos continuem poluindo o meio ambiente.a redução de resíduos é obtida quando os rejeitos de fritura não mais são destinados a caixa de gordura ou aterros sanitários.aplicar a energia de microondas em reações química têm gerado vários resultados promissores, principalmente em reações que apresentam reagentes polares. A irradiação eletromagnética na faixa das microondas tem o poder de orientar os dipolos magnéticos das moléculas, gerando uma possível catálise. No trabalho realizado utilizamos os conhecimentos já descritos na literatura para adaptar reações de saponificação e transesterificação em pequena escala.

6 4. VERIFICAÇÃO TÉCNICA DO PROJETO (campo da FAPESC) 4.1 Mediante as informações apresentadas pelo(a) coordenador(a) do projeto no presente relatório, verifica-se que os objetivos, metas e resultados previstos foram: Plenamente atingidos Parcialmente atingidos Não foram atingidos 4.2 Recomendações e encaminhamentos: Florianópolis, SC, de de Coordenador-de-projetos/FAPESC:

7 ANEXO ÚNICO DO RELATÓRIO TÉCNICO-CIENTÍFICO FINAL Do projeto: TRATAMENTO DE RESÍDUOS PROVENIENTES DE FRITURAS POR IRRADIAÇÃO DE MICROONDAS: SAPONIFICAÇÃO, TRANSESTERIFICAÇÃO E DECOMPOSIÇÃO. Este anexo tem o objetivo de ilustrar as modificações feitas nos microondas comerciais para possibilitar que reações de refluxo fossem realizadas usando a irradiação de microondas dos aparelhos. Também é possível visualizar a vidraria que foi encomendada para realizar as reações de refluxo e os potes reacionais de teflon, invisíveis as microondas. I II Figura I e II: Microondas preparado para reações de refluxo. I) microondas e condensador para refluxo vigoroso. II) microondas e condensador para refluxo vigoroso com vista para pote reacional de teflon, invisível as microondas. Figura III: Potes reacionais de teflon, torneados a partir de peças maciças de teflon. O teflon é invisível as microondas e resistente a altas teperaturas.