BENEFÍCIOS DOS ANTIOXIDANTES NA PADRONIZAÇÃO DA QUALIDADE DO BIODIESEL

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1 BENEFÍCIOS DOS ANTIOXIDANTES NA PADRONIZAÇÃO DA QUALIDADE DO BIODIESEL MANOELA A. PIRES 1 Resumo O biodiesel é uma alternativa ecológica ao petróleo bruto, para produção de combustíveis, sendo este derivado de recursos renováveis como óleos vegetais e gorduras animais. O biodiesel incluem pode ser produzido à partir de produtos conhecidos como óleo de canola e óleo de soja, bem como opções de emergentes, como o óleo de palma e óleo de cozinha reciclado. Combustíveis da mistura contendo biodiesel e diesel do petróleo, recentemente têm encontrado uso em ambas as explorações off-road, industrial, automotivas e caminhões. O maior volume de matériaprima utilizada no Brasil para a produção do biodiesel é o óleo de soja, que é mais instável do que o sebo ou dendê, dependendo da qualidade e do tempo de espera para os mercados de exportação. Por esta razão, diferentes misturas de fenóis e blends de antioxidantes foram testados a fim de aumentar a estabilidade à oxidação do biodiesel. Antioxidantes foram aplicados em biodiesel para investigar a estabilidade e desempenho. Neste estudo, a análise principal foi em Rancimat* (oxidação), mas a legislação brasileira de Biodiesel (ANP), atribui outras 21 análises. Este trabalho mostrou que a melhor opção para aumentar a estabilidade à oxidação do biodiesel é p antioxidante GRINDOX BD 120 Plus. Abstract Biodiesel is an ecological alternative to crude-oil-base fuels, derived from renewable resources such as vegetable oils and animal fats. Biodiesel feed stocks include well-known products such as rapeseed oil and soybean oil, as well as emerging choices like palm oil and recycled cooking oil. Blended fuels containing biodiesel and petroleum diesel recently have found use in both off-road farm, industrial, on-road automotive and trucking applications. The biggest volume of raw material used in Brazil for biodiesel is soybean oil that is more unstable than tallow or palm, depending of quality and lead time to export markets. For this reason, different phenol antioxidants and blends were tested in order to increase the biodiesel stability to oxidation. Antioxidants were applied in biodiesel to investigate blend stability and performance. In this study, the main analysis was Rancimat (oxidation analyses), but Brazilian Biodiesel legislation (ANP) there are other 21 analyses. This work showed that the best option to increase the stability to oxidation is BD 120 Plus antioxidant. 1

2 * Resolução do parágrafo 7 de DOU (Rancimat 8 horas) da ANP (Agência Nacional do Petróleo) Material e Métodos Os antioxidantes foram aplicados no biodiesel 100% soja (B100) sob agitação e aquecimento até atingir aproximadamente 70ºC. Após um dia da sua aplicação os testes foram analisados no equipamento Rancimat 743 (foto 1) conforme metodologia DIN EN O Rancimat 743 segue o princípio de oxidação acelerada. A aceleração é obtida pelo aquecimento de 3,0 gramas de biodiesel sob uma temperatura prédeterminada e sob aeração com ar atmosférico. A corrente de ar remove todas as substâncias voláteis (cetonas, ésteres, éter) formadas durante o período de oxidação ou já presentes no produto. Essas substâncias são então coletadas via corrente de ar em um recipiente com água destilada e a condutividade dessa solução é determinada através de eletrodos. O valor de condutividade obtido é relacionado com a medida de oxidação e o resultado é fornecido como Período de Indução (PI) em horas, ou seja, o tempo em que o produto permaneceu estável a oxidação. Quanto maior for o valor de PI maior a estabilidade do produto. Figura 1: Equipamento Rancimat Primeira Etapa: As análises realizadas no Rancimat foram feitas para comparar a eficiência de diferentes antioxidantes fenólicos, aplicados em biodiesel B100, conforme a ordem descrita à seguir: 2

3 Tabela 1. Dosagem dos antioxidantes aplicados em biodiesel B100 Dosagem Antioxidantes** -- Standard without antioxidant 400 BHT 500 BHT 600 BHT 700 BHT 400 BD BD BD BD BD BD BD BD BD 120 Plus 500 BD 120 Plus 600 BD 120 Plus 700 BD 120 Plus Segunda Etapa: Baseado na alta performance do antioxidante BD 120 Plus, novas aplicações com dosagens menores foram realizadas e analisadas no Rancimat. Tabela 02: Dosagem do antioxidante BD 120 aplicado. Dosagem Antioxidante 100 BD 120 Plus 200 BD 120 Plus 300 BD 120 Plus ** é a marca de antioxidantes da empresa Danisco, sendo a composição de misturas de antioxidantes fenólicos. 3

4 Resultados e Discussão Primeira Etapa: O gráfico 01 mostra o valor do período de indução dos antioxidantes aplicados em diferentes dosagens, considerando que a amostra padrão (amostra sem antioxidante) teve um valor inicial de 7.69 horas BHT BD 130 BD 110 BD Gráfico 01: Período de Indução, em horas, de acordo com os antioxidantes e suas dosagens. Tabela 03: Valor do período de indução dos antioxidantes e suas dosagens. Período de Indução (horas) BHT BD 130 BD 110 BD 120 Plus 400 8,75 9,65 12,21 15, ,89 9,66 12,48 16, ,95 10,01 12,92 17, ,14 12,03 13,48 18,58 Considerando o período de indução dos biodieseis aplicados com os diferentes antioxidantes, podemos definer a melhor performance oxidativa na seguinte ordem: Primeiro: BD 120 Plus Segundo: BD 110 Terceiro: BD 130 Quarto: BHT 4

5 O antioxidante BHT foi comparado com outros antioxidantes somente porque as companhias de biodiesel no Brasil comemente utilizam tal produto. Segunda Etapa: O gráfico 2 e a Tabela 3 mostram o resultado do período de indução comparando os antioxidantes BHT e BD 120 Plus. Tabela 3: Resultado da Análise de Oxidação Lipídica Período de Indução (horas) BHT BD 120 Plus , , , , , , , BHT BD 120 Gráfico 02: Período de Indução, em horas, comparando os antioxidantes BHT e BD

6 Conclusão O antioxidante BD 120 Plus mostrou melhor desempenho nos valores de período e indução aplicado em amostras de biodiesel com e sem antioxidante, ou seja, melhor resistência a oxidação lipídica. Partindo do valor do período de indução do biodiesel sem antioxidante, a melhor dosagem do produto BD 120 Plus, obtida para atender a resolução da ANP, foi de As empresas produtoras de biodiesel, no mercado brasileiro, consideram o uso de antioxidantes líquidos, como os da marca, mas fácil de utilizar no processo produtivo, por isso a realização deste trabalho. Referências Bibliográficas BIODIESELBR. São Paulo: Revista Biodiesel, Ano 2. nº12. Ago/Set