TEMPORAL DE ECODIESEIS DE DIFERENTES OLEAGINOSAS.

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1 Governo do Estado do Rio Grande do Norte Secretariado de Estado da Educação e Cultura - SEEC UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE - UERN Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação PROPEG Gabinete do Pró-Reitor Campus Universitário Br-110, KM-46 - Costa e Silva Fone: (084) Ramal 3177 CEP: propeg@uern.br COORDENADOR BOLSISTA FORMULÁRIO PARA APRESENTAÇÃO DE PROJETO DE PESQUISA PIBIC 2008/2009 Prof. Dr. Luiz Di Souza A escolher 1. TÍTULO DO PROJETO CARACTERZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E ESTUDO DA ESTABILIDADE TEMPORAL DE ECODIESEIS DE DIFERENTES OLEAGINOSAS. 1. RESUMO DO PROJETO (até 2000 caracteres com espaço) O projeto visa preparar e determinar as propriedades físico-químicas de ecodieseis (B2, B5, B20 e B40) preparados com biodiseis sintetizados com óleos de diferentes oleaginosas e verificar suas qualidades, bem como acompanhar possíveis alterações da qualidade destes materiais em função do tempo de estocagem à temperatura ambiente. Serão analisados as propriedades físico-químicas viscosidade cinemática, densidade, tensão superficial, ponto de fulgor, ponto de combustão, índice de acidez, água e sedimentos, índice de iodo, índice de peróxidos, índice de saponificação e índice de iodo. Os resultados serão comparados com valores padrões no país e no exterior e analisados em função das diferentes matérias primas usadas na síntese do biodiesel. Com os resultados espera-se obter dados que permitam sinalizar qual seria a matéria prima melhor para a produção de ecodiesel considerando-se os aspectos de sua resistência a deterioração com o tempo de estocagem. 2. INTRODUÇÃO/JUSTIFICATIVA (até 4500 caracteres com espaço) Na década de 1970, o mundo viveu uma grande crise energética, em conseqüência do aumento brusco no preço do petróleo, tornando-se consciente da sua dependência do ouro negro. Desde então o petróleo vem aumentando de preço estando próximo de 120 dólares o barril neste inicio de Considerando o aumento do consumo, os problemas ambientais, que esta matéria prima não é renovável e que suas jazidas estão próximas do esgotamento, despertou-se para a necessidade de novas fontes de energia. Desta forma vem-se trabalhando no sentido de produzir e aperfeiçoar novas fontes energéticas, dando-se preferência á aquelas que também sejam ecologicamente corretas, como a energia solar, a energia eólica, e a biomassa. Dentre as várias possibilidades de combustíveis renováveis se encontra os biodieseis, combustíveis produzidos a partir de graxas animais (banha ou sebo animal) e óleos vegetais (soja, canola, pinhão manso, girassol, mamona etc..). Estes óleos são constituídos principalmente de glicerídeos e as diferenças entre os ácidos graxos constituintes dos óleos vegetais ou animais determinam diferenças entre as suas propriedades e afetam as propriedades do biodiesel produzido com eles. O biodiesel apresenta muitas vantagens como ser renovável, praticamente livre de enxofre, biodegradável, ter alta lubricidade, socialmente correto, eficiente como aditivo, Em função dessas vantagens e do interesse do governo em desenvolver o biodiesel para aproveitar o seu potencial social foi aprovada e publicada uma lei que prevê a adição do biodiesel ao diesel mineral. O combustível obtido 1

2 dessa mistura também chamado Ecodiesel pode ter várias proporções de biodiesel, mas por esta lei tem que ter pelo menos 2 % de biodiesel em 2008, com aumento gradativo deste teor para atingir no mínimo 5 % de biodiesel em Recentemente o governo anunciou que a partir de julho de 2009 o Porcentual de biodiesel deverá ser 4 %. Entretanto, para que essas vantagens ocorram, necessita-se que os ecodieseis produzidos sejam de boa qualidade, o que torna imprescindível a padronização das suas características físico-químicas. Outro fator preocupante é quanto à sua estabilidade durante a estocagem, com pesquisas mostrando diferenças na qualidade desses biodieseis com o passar do tempo. A padronização das características físico-químicas das matérias primas e de todas as fases da cadeia produtiva é imprescindível, para a qualidade e para que se obtenham os benefícios desejados com o uso do biodiesel e ou do ecodiesel. Sendo a tecnologia de produção ainda nova e sem padrões de qualidade atestados internacionalmente para muitas de suas características, tem-se usado ou adaptado às normas de qualidade aceitas internacionalmente para o diesel para verificar a sua qualidade. Assim, uma portaria foi publicada para estabelecer as especificações para a produção e comercialização de biodiesel visando proteger os consumidores e o meio ambiente. No entanto, ainda são poucos os estudos comparativos entre os biodieseis/ecodieseis produzidos a partir de diversas matérias-primas, bem como estudos de estabilidade com estimativas do tempo que eles permanecem com características adequadas para uso. Sendo assim, o incentivo dado pelo governo federal à produção de oleaginosas para a transesterificação tem se pautado muito mais na facilidade de adaptação regional e produtividade destas espécies do que nos resultados de qualidade e de resistência de seus produtos a estocagem. O que demonstra a necessidade de se realizar trabalhos, que primem por isso, considerando-se que não adianta ter uma grande quantidade de matéria prima, se o produto final não tiver qualidade ou se deteriorar rapidamente durante o processo de distribuição e uso. É necessário também que se faça um comparativo dos ecodieseis de diferentes oleaginosas para poder identificar se há diferenças entre estes, quanto à questão, de maior ou menor resistência a deteriorização, pois dessa forma, pode-se também, a partir dos resultados encontrados, usar isto como parâmetro para o incentivo do cultivo das oleaginosas para produção de biodiesel. Estes estudos serão tecnologicamente importantes para servir de base para decisões de natureza técnica sobre tempo máximo de consumo e escolha da melhor matéria prima para produção de combustíveis, com as melhores características físico-químicas com respeito à resistência a deterioração da qualidade durante a estocagem. 3. OBJETIVOS (até 2200 caracteres com espaço) GERAL: Analisar a qualidade físico-química de diferentes ecodieseis e determinar suas estabilidades térmicas em função do tempo de estocagem. ESPECÍFICOS: 1- Preparar ecodieseis de diferentes oleaginosas em diferentes proporções e estocá-los. 2- Analisar a qualidade dos ecodieseis via analise das propriedades físico-químicas: Viscosidade cinemática, densidade, tensão superficial, ponto de fulgor, ponto de combustão, índice de acidez, água e sedimentos, índice de iodo, índice de peróxidos, índice de saponificação, infravermelho, cromatografia gasosa e análise térmica de biodieseis produzidos a partir de óleos de mamona, soja e pinhão manso. 3- Comparar a qualidade dos ecodieseis com os parâmetros padrões da ANP, da ASTM e da CEN/TC. 4- Analisar a estabilidade desses biodieseis, com o tempo de estocagem. 2

3 4. METODOLOGIA (até 4000 caracteres com espaço) O projeto será realizado no laboratório de ensaios físico-químicos do DQ que dispõe de todos os equipamentos necessários para a realização da pesquisa em perfeito funcionamento.. Todos os reagentes químicos que irão ser utilizados serão padrões PA e as analises feitas segundo normas padrões da ASTM (D 445 para água e sedimentos, D 664 para acidez, D 130 para corrosão de cobre, D 93 para ponto de fulgor) ou segundo métodos adaptados no laboratório de procedimentos padrões [viscosidade cinemática, ponto de combustão, densidade, índice de saponificação, (método Koettstorfer) e índice de peróxido e de iodo pelo método titulométrico]. Quanto à matéria prima utilizada na pesquisa, pretende-se trabalhar com ecodieseis produzidos a partir de biodieseis preparados com óleos de diferentes oleaginosas misturado ao diesel mineral (Ecodieseis) nas proporções (B2, B5, B20 e B40). Nos estudos de estabilidade, inicialmente se realizarão as análises das características físicoquímicas, dos materiais puros. Em seguida serão realizadas analises após os mesmos serem armazenados por três meses em recipientes adequados, refazendo novamente as análises a cada três meses por um ano. Cada uma das propriedades será analisada em triplicata, utilizando-se como resultado a média aritmética. Tendo-se esses resultados, serão feitos gráficos da característica versus o tempo de estocagem para cada propriedade analisada, sendo as interpretações baseadas nestes gráficos e confrontadas com a literatura existente. 5. RESULTADOS E APLICAÇÕES ESPERADAS (até 4000 caracteres com espaço) Como resultados esperam-se a obtenção de dados que permitam: 1- Comparar a qualidade dos ecodieseis produzidos a partir de diferentes oleaginosas com os parâmetros padrões da ANP, da ASTM e da CEN/TC e assim sinalizar qual seria a oleaginosa mais conveniente para receber incentivos do governo visando a sua utilização na produção de biodiesel; 2- Analisar a estabilidade desses ecodieseis, com o tempo de estocagem em condições padrões obtendo-se assim indicação de qual seria o tempo máximo de estocagem permitido; 3- Analisar o efeito da concentração de biodiesel na qualidade dos ecodieseis e no tempo de estocagem. 4- Servir de base para a liberação de recursos, incentivos, financiamentos e subsídios do governo federal para a oleaginosa melhor adaptada e mais resistente a deterioração com o tempo de estocagem. No âmbito acadêmico o projeto permitirá a formação de mão de obra qualificada em nível de graduação numa área estratégica em que o país ainda é pobre de recursos humanos especializados e para a qual se prevê um grande crescimento. Os resultados serão também utilizados para elaboração de trabalhos técnicos que serão publicados em eventos (congressos, simpósios, seminários etc...) da área e em periódicos específicos. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS (até 3000 caracteres com espaço) 1- Graboski, Michael S. and McCormick, Robert L. McCormick, Combustion of fat and vegetable oil 3

4 derived fuels in diesel engines, Progress in Energy and Combustion Science, 1998, 24, BRASIL. Presidência da República. Lei Brasília: KNOTHE,G.; GERPEN, J.V.; KRAHL, J.; RAMOS, L. P. ; Manual de Biodiesel, Editora Edgard Blucher, 1ª edição, páginas 133 à 145, BRASIL. Ministério das Minas e Energia. ANP. Portaria da ANP N. 003 de abril de AOAC. Association of official Analytical chemists. Official Analytical Chemists. Official methods of analysis of the Association of analytical chemists. 14 ed Washington: edited ery Williams Harwistg p. 6- Norma ASTM, Standard Test Method for Petroleum Products. 7- MOURA, K.R.M.; SILVA,F.C.; BRANDÃO,K.S.R.; SOUZA,A.G.; CONCEIÇÃO, M.M, Estabilidade térmica do sebo bovino e do biodiesel metílico e caracterização físico-química.anais do I congresso da Rede Brasileira de Tecnologia do biodiesel, Brasília, CARDOSO, J.J.F.; COSTA,A.A.; ALMEIDA,M.A.P.M.; CAIO,K.; CARDIAS,H.T.C, Caracterização do biodiesel metílico produzido a partir de óleo de babaçu e suas misturas com o diesel de petróleo. Anais do I congresso da Rede Brasileira de Tecnologia do Biodiesel, Brasília, MOTHE, C.G.; CORREIA,D.Z, Estudo da estabilidade térmica de óleos vegetais. Anais do II Congresso Brasileiro de Plantas Oleaginosas, Óleos, Gorduras e Biodiesel, Lavras, DANTAS, M. B.; CONCEIÇÃO,M.M.; SOUZA,A.G, Obtenção, Caracterização e estudo termoanalítico do biodiesel de milho, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, Brasil, ROSENHAIM, R.; TAVARES,M.L.A.; CONCEIÇÃO,M.M.; LIMA,A.E.A.; SANTOS, I.M.G.; SOUZA,A.G, Estudo por termogravimetria do biodiesel de origem de óleos vegetais usados, misturas B5,B10,B15,B20,B25 e diesel mineral Anais do I congresso da Rede Brasileira de Tecnologia do biodiesel, Brasísia, FERRARI,A.R.; OLIVEIRA,V.S.;SCABIO,A, Oxidative stability of biodiesel from soybean oil fatty acid ethyl esters, Scientia Agricola, vol 63. nº 3, Piracicaba, GARCIA, C.C. COSTA, B.J. VECHIATO, W.W.D. ZACONEL, G.F. SUCHEK, E.M.; ANTONIOSI.F.N.R.;LELES,M.I.G.; Estudo comparativo da estabilidade oxidativa de diferentes biodiesel por termogravimetria (TG) E teste Rancimat. Anais do I congresso da Rede Brasileira de Tecnologia do Biodiesel, Brasília, LUTTERBACH,M.; BARRETO,A.;TOMACHUK,C.R.;FERRAZ,O.B.;CAVALCANTI,E, Avaliação da tendência à biocorrosão e da estabilidade à oxidação de biodiesel metílico de soja e mistura B5. Anais do I congresso da Rede Brasileira de Tecnologia do biodiesel, Brasília, SOUZA, L.D; SANTOS, A.G.D.;. BARROS NETO, E.L.; NUNES, A.O.; Caracterização 4

5 padronizada de óleos, diesel e biodiesel produzidos ou consumidos no RN. Revista química no Brasil, V.1, N.2, Souza, L.D., Nunes, A.O. e Santos, A.G.D PRODUTIVIDADE E QUALIDADE DE ÓLEO DE MAMONA PRODUZIDO NO RN: VALIDADE DO ZONEAMENTO AGRÍCOLA TENDO A ALTITUDE COMO FATOR FUNDAMENTAL, Anais e CD do II CNNQ, João pessoa, abril de SOUZA, L.D..; Araújo, A. M. M. ; Santos. A. G. D, Evangelista, J.P.C, e Matias, L.G.O. - INFLUENCIA DO PROCESSO DE ETRAÇÃO DO ÓLEO DE MAMONA DE UMA CIDADE ZONEADA NA VISCOSIDADE CINEMÁTICA DO BIODIESEL COM ELE SINTETIZADO. In: IV encontro nacional de química ambiental, Março de 2008, João Pessoa-PB. 18- SOUZA, L.D. ; Santos, A. G. D, Evangelista, J.P.C, e Junior, F.S.S- IMPACTOS DA ALTITUDE NO PONTO DE FULGOR E COMBUSTÃO DOS ÓLEOS DE MAMONA PRODUZIDOS NO RN. RN. I ENCOPE, Outubro de SOUZA, L.D e colaboradores - Produção e caracterização físico-química do biodiesel feito com óleos extraídos de sementes de mamona de cidades zoneadas do RN, através da catalise heterogênea utilizando Iodo sublimado como catalisador. Submetido para publicação. 20- SOUZA, L.D e colaboradores Avaliação das propriedades físico-químicas do óleo e do biodiesel de pinhão manso (Jatropha Curcas L.), Submetido para publicação. 5

6 6. CRONOGRAMA DE EECUÇÃO (Descreva as etapas do seu projeto, escolhendo os trimestres correspondentes) ETAPAS 1º Trimestre 2º Trimestre 3º Trimestre 4º Trimestre Analisar a qualidade do biodiesel via analise de propriedades físico-químicas. Comparar a qualidade dos biodieseis produzidos, a partir de diferentes oleaginosas com os parâmetros padrões da ANP, da ASTM e da CEN/TC. Analisar a estabilidade desses biodieseis com o tempo de estocagem. Preparar e analisar a qualidade dos ecodieseis em diferentes proporções. Analisar a estabilidade desses ecodieseis com o tempo de estocagem. Redigir e publicar trabalhos técnicos 7. ORÇAMENTO RUBRICAS/DISCRIMINAÇÃO Material de Consumo Quantidade Valor Individual R$ Valor Total R$ Ácido sulfúrico Ácido clorídrico Àcido Nítrico isopropanol 5 10,00 50,00 etanol 10 5, hexano ,00 Tolueno 20 15,00 300,00 Papel A4 5 maços 20,00 100,00 Total de Material de Consumo 2000,00 Serviço de Terceiros Pessoa Física Quantidade Valor Unitário R$ Valor Total R$ Total de Serviço de Terceiros Pessoa Física Serviço de Terceiros Pessoa Jurídica Quantidade Valor Unitário R$ Valor Total R$ Total de Serviço de Terceiros Pessoa Física Passagens/Trecho Quantidade Valor Unitário R$ Valor Total R$ Passagens Total 6

7 Diárias Quantidade Valor Unitário R$ Valor Total R$ Diárias - Total Bolsa de iniciação científica Quantidade Valor Unitário R$ Valor Total R$ , ,00 Bolsa de Iniciação Científica - Total 3.600,00 VALOR TOTAL DO PROJETO 5.600,00 8. ANEOS (Informar os documentos que serão encaminhados em anexo ao projeto) Ata de aprovação do departamento e projeto de mestrado aprovado e em execução em natal. 9. TERMO DE COMPROMISSO DO SOLICITANTE Declaro, para fins de direito, conhecer as normas gerais fixadas pelo presente edital, pelo CNPq e pela UERN para a concessão de Bolsas de Iniciação Científica. Mossoró,... de... de Assinatura do(a) Coordenador(a) 7