O ÓLEO DE ALGODÃO COMO FONTE PARA O BIODIESEL - Aspectos Técnicos

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Laís Miranda Ferrão
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1 O ÓLEO DE ALGODÃO COMO FONTE PARA O BIODIESEL - Aspectos Técnicos VI Congresso Brasileiro do Algodão Uberlândia, 15 de agosto de 2007 Rosilene Aparecida Nascimento Gerente de P&D

2 O que é Biodiesel?

3 Definição Legal Lei nº , de 13 de janeiro de 2005, biodiesel é um biocombustível derivado de biomassa renovável para uso em motores a combustão interna com ignição por compressão ou, conforme regulamento, para geração de outro tipo de energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil.

4 Por que o Biodiesel é Menos Poluente que o Óleo Diesel? BIODIESEL, um combustível ecológico e social. Utilizado em motores diesel sem modificações. Com uma combustão completa e uma fonte renovável, o BIODIESEL ajuda a limpar o meio ambiente. CO 2 + Água BIODIESEL Fotossíntese Óleo vegetal Usina de BIODIESEL. Agricultura, gerando ocupação e renda no meio rural.

5 Diesel x Biodiesel

6 Óleos Vegetais Triglicerídeos, Diglicerídeos e Monoglicerídeos (Alquil-gliceróis) R = cadeias de 8 a 24 C com ou sem duplas ligações ou hidroxilas (-OH) Representação de um triglicerídeo (Fonte: Oliveira, 2001) Ácidos Graxos Livres Outros (esteróis, tocoferóis, hidrocarbonetos, pigmentos, minerais, etc)

7 Óleos Vegetais x Diesel x Biodiesel Característica óleo de mamona óleo de babaçu óleo de dendê óleo diesel biodiesel de mamona biodiesel de babaçu biodiesel de dendê Poder calorífico (kcal/kg) Densidade a 25 o C (g/cm 3 ) Viscosidade a 37,8 o C (cst) 0,9578 0,9153 0,9118 0,8497 0,919 0,8865 0, ,5 30,3 36,8 2,0-4,3 2,2 3,9 6,4 Destilação 90% ( o C) nd Teor de cinzas (%) nd 0,03 0,01 0,014 0,01 0,03 0,01 Resíduo de carbono Conradson sobre 10% do resíduo de destilação (%) Fonte: Costa Neto, 2001 nd 0,28 0,54 0,35 0,09 0,03 0,02

8 Formas de Obtenção do Biodiesel Catálise: homogênea (ácida ou básica), heterogênea ou enzimática (ou ainda na ausência de catalisadores, em condições supercríticas) Álcool: etanol ou metanol

9 Preparo da solução catalisadora: * Ou utilizam-se catalisadores anidros: RONa Transesterificação (catálise básica) ROH+ NaOH RONa + H 2 O catalisador ocorre a formação de molécula de água Reação de Transesterificação: C H 2 C H C H 2 O O C O O C O O C R' R'' R''' Triglicerídeo (óleo) + 3ROH Álcool catalisador R' C O O R R'' C O O R R''' C O O R 3 Ésteres (biodiesel) + C H 2 C H C H 2 O H O H O H Glicerol

10 Na presença de água ou de ácidos graxos livres: Reações adversas de saponificação

11 Diagrama de blocos do processo produtivo industrial PREPARAÇÃO DO CATALISADOR PREPARAÇÃO DA MATÉRIA PRIMA TRANSESTERIFICAÇÃO SEPARAÇÃO DAS FASES PURIFICAÇÃO DO BIODIESEL RECUPERAÇÃO DO EXCESSO DE ÁLCOOL BIODIESEL fase glicerinosa (com sabão, álcool e outros) GLICERINA BRUTA UTILIDADES

12 É possível produzir biodiesel de algodão? Por que não? É possível adequá-lo às especificações internacionais? Assim como a partir de muitas outras oleaginosas, com ressalvas.

13 Demais usos do óleo ou do caroço de algodão? Demais mercados existentes Óleo refinado alimentício Margarinas Ração animal

14 Matérias -Primas Fonte: Ibama

15 Produção de Óleos Vegetais no Brasil Óleo Vegetal Produção (mil ton/ano 2004) Óleo de Soja 5571,00 89,24 Óleo de Algodão (Caroço) 268,40 4,30 Óleo de Palma (Dendê) 140,00 2,24 Óleo de Girassol 74,60 1,19 Óleo de Milho 63,60 1,02 Óleo de Mamona 60,80 0,97 Óleo de Colza (Canola) 22,80 0,37 Óleo de Amendoim 21,80 0,35 Óleo de Palmiste 15,80 0,25 Óleo de Linhaça 2,10 0,03 Óleo de Côco 1,90 0,03 Total 6242,80 100,00 Fonte: OilWorld Annual, 2005 %

16 Porcentagem de ácidos graxos em diversos óleos Ácido graxo Soja Algodão Milho Oliva Girassol Mamona Mirístico 0,1 1,0 0 0,1 Traços Palmítico 10,5 25,0 11,5 16,9 8,0 0,9 Esteárico 3,2 2,8 2,2 3,9 2,5 1,5 Oléico 22,3 17,1 26, ,1 Linoléico 54,5 52,7 58,7 14,8 75 2,9 Linolênico 8,3 0 0,8 0,9 0,5 Ricinoléico 90 Fonte: McCance & Widdowson Ácido oléico: CH 3 -(CH 2 ) 7 -CH=CH-(CH 2 ) 7 -COOH Ácido linoléico: CH 3 -(CH 2 ) 4 -CH=CH-CH 2 -CH=CH-(CH 2 ) 7 -COOH Ácido ricinoléico: CH 3 -(CH 2 ) 5 -CH-CH 2 -CH=CH-(CH 2 ) 7 -COOH OH

17 Particularidades dos óleos vegetais Girassol Mamona Dendê Algodão Cera Hidroxila Acidez Gossipol Gossipol 0,5 1,0% da semente Características muito ácidas Reação com bases fortes

18 Obtenção e refino de óleo de semente de algodão Fonte: Adaptado de ABOISSA

19 Matéria-Prima Características principalmente relativas à matériaprima Biodiesel de Algodão Biodiesel de Canola RANP042/2004 EN14.214/2003 ASTM D6.751 Massa específica a 20ºC anotar NE NE Massa específica a 15ºC NE 860 a 900 kg/m3 NE Viscosidade cinemática a 40ºC 4,6 4,6 anotar 3,5 a 5,0 mm2/s 1,9 a 6,0mm2/s Destilação; 90% vol. recuperados, máx. 342ºC 342ºC 360ºC NE 360ºC Número de Cetano, mín 57,5 57,5 anotar Ponto de entupimento de filtro a frio, máx -7ºC (a mistura) NE NE Índice de Iodo anotar 120 NE Estabilidade à oxidação a 110ºC, mín 6h 6h NE Éster metílico de ácido linolênico, máx 0,1% a 2,1% 5 a 13% NE 12% massa NE Éster metílico de ácido polinsaturado ( 4 duplas) 0,0% 0,0% NE 1% massa NE

20 Características principalmente relativas ao processo Aspecto Águas e sedimentos, máx Contaminação total Ponto de Fulgor, mín Teor de éster Processo Resíduos de Carbonos 100% destilados, máx Cinzas Sulfatadas, máx Enxofre Total Sódio e Potássio Cálcio e Magnésio Fósforo Corrosividade ao cobre Índice de Acidez, máx Glicerina Livre, máx Glicerina Total, máx Monoglicerídeos, máx Diglicerídeos, máx Triglicerídeos, máx Metanol ou Etanol, máx Resíduo de carbono dos 10% finais da destilação, máx

21 Desafios na Produção e Comercialização de Biodiesel Visão Geral da Cadeia Produtiva do Biodiesel TECBIO TECBIO TECBIO Requer desenvolvimento e apoio agrícola. Requer desenvolvimento tecnológico e científico. Requer desenvolvimento em logística.

22 Prêmios BLUE SKY AWARD 2005: conferido pela United Nations Industrial Development Organization, UNIDO. O Processo TECBIO foi premiado pela Responsabilidade Social e Ambiental associada à Competitividade Econômica. PRÊMIO FINEP DE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA 2005: entregue pelo presidente da República pelo pioneirismo no desenvolvimento e no licenciamento de tecnologia de produção de biodiesel.

23 PARCEIROS TECNOLÓGICOS NUTEC Universidade Federal do Ceará PUC-CAMPINAS Universidade Estadual de Santa Cruz Universidade Federal do Paraná TECPAR Universidade de Tübingen Universidade de Ülm

24 Muito obrigada pela sua atenção! Rosilene Aparecida Nascimento Gerente de P&D TECBIO Tecnologias Bioenergéticas Ltda. Fax\Phone: (+55) (85)

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