5º CONGRESSO NORTE-NORDESTE DE QUÍMICA 3º Encontro Norte-Nordeste de Ensino de Química 08 a 12 de abril de 2013, em Natal (Campus da UFRN)
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1 5º CONGRESSO NORTE-NORDESTE DE QUÍMICA 3º Encontro Norte-Nordeste de Ensino de Química 08 a 12 de abril de 2013, em Natal (Campus da UFRN) PRODUÇÃO DE BIODIESEL UTILIZANDO GORDURA DE AVES. ALVES 1, Michele Fernandes; NOGUEIRA 1, Lucas Sousa; VIEIRA 1, Joyce Thalita Francelino; COELHO 2, Thayane Nascimento; BORGES 3, Vinicius Maciel; GOMES 3; Isabela Macedo ; VIROLI 4, Sérgio Luis Melo. 1 Alunos do Médio Integrado em Meio Ambiente do IFTO Campus Paraíso do Tocantins 2 Aluna do Médio Integrado em Agroindustria do IFTO Campus Paraíso do Tocantins 3 Alunos do Médio Integrado em Informática do IFTO Campus Paraíso do Tocantins 4 Professor do IFTO Campus Paraíso do Tocantins. viroli@ifto.edu.br RESUMO O petróleo, e o óleo diesel são fontes de energia utilizadas no mundo moderno que não são renováveis e que trazem prejuízo ao meio ambiente. O biodiesel surgiu como uma alternativa para a substituição ao óleo diesel, contribuindo para minimizar a dependência das importações do petróleo e preocupação ambiental. Esta fonte renovável de energia vem sendo amplamente pesquisada em diversos países, sendo produzido pela reação química de transesterificação que ocorre entre um óleo de origem vegetal ou animal e um álcool. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de produção determinando algumas características físico-químicas do biodiesel produzido usando gordura de frango como matériaprima no processo de transesterificação. A obtenção do biodiesel ocorreu no laboratório de Alimentos do Instituto Federal de Educação Ciências e Tecnologia do Tocantins IFTO Campus Paraíso do Tocantins. Para a produção do biodiesel foram utilizados razão de 1:3 entre gordura e álcool, 1% da massa do catalizador em relação a massa inicial de gordura de frango utilizada no processo de transesterificação. As analises físico químicas foram feitas conforme Métodos analíticos oficiais para controle de produtos de origem animal LANARA As determinações físicoquímicas do biodiesel demostraram 4,5% de acidez de ácidos graxos livres (AGL), 0,40% de umidade, 0,86g/L para a densidade e ausência de peróxido. A gordura de frango apresentou altos valores de Ácido Graxos Livres - AGL, como consequência do alto valor de AGL, é evidenciada uma alta acidez. A elevada umidade pode ser fruto de uma possível absorção de água durante o processo de lavagem. Os resultados obtidos revelaram ser possível a obtenção biodiesel a partir da gordura de frango, evidenciando essa matéria-prima, tornando a uma alternativa para a conservação do meio ambiente. PALAVRAS CHAVE: biodiesel, aves, resíduos, transesterificação. 1. INTRODUÇÃO O petróleo, e o óleo diesel são fontes de energia utilizadas no mundo moderno que não são renováveis e que trazem prejuízo ao meio ambiente. A busca do desenvolvimento de fontes de energia renováveis está relacionada com a preocupação ambiental, substitutos para os derivados de petróleo, auto-suficiência energética, fortalecimento do agronegócio, desenvolvimento regional sustentado, geração de emprego e renda e melhoria da qualidade do ar. (FROEHNER, 2007; KHAN, 2002; GERIS, 2007)
2 O biodiesel surgiu como uma alternativa para a substituição ao óleo diesel, contribuindo para minimizar a dependência das importações do petróleo, como também para a redução da poluição ambiental, através da diminuição das emissões de gases poluentes. Esta fonte renovável de energia vem sendo amplamente pesquisada em diversos países (BIODIESEL, 2010). ele é produzido pela reação química entre um óleo de origem vegetal ou animal e álcool (metílico ou etílico), reação essa chamada de transesterificação. Essa reação requer um catalisador, geralmente uma base forte, tal como hidróxido de sódio ou potássio, produzindo novos compostos chamados de ésteres (metílicos ou etílicos). Estes ésteres são conhecidos como biodiesel (CARVALHO, 2004; GODOLIN, 2006) Figura 01. Reação de transesterificação de um óleo ou gordura para obtenção de biodiesel. As gorduras animais estão sendo utilizados na produção de combustível por serem renováveis na natureza, não tóxicos e biodegradáveis. O Brasil gera anualmente um volume de 2,5 milhões de toneladas de gordura animal, a indústria avícola é responsável pela produção de ton/ano de gordura (BELLAVER,2006; TOLMASQUIM, 2003) Na agroindústria, os efluentes gerados possuem uma carga orgânica alta, composta em sua maior parte por gorduras de origem animal, oriundas do processo industrial, principalmente do processamento de subprodutos. As gorduras animais são geralmente classificadas como sebos que se apresentam em estado sólido em temperatura ambiente devido a sua composição percentual ser elevada em ácidos graxos saturados, principalmente o esteárico. (GOMES, 2005). A utilização de gorduras de aves, para a produção de biodiesel pode evitar o destino impróprio desses resíduos, minimizando os impactos ambientais de abatedouros e graxarias. Os atrativos econômicos para a produção de biodiesel a partir desses resíduos decorrem da sua disponibilidade imediata em áreas agro-industriais, do seu baixo custo e da diversificação de matérias primas, agregando valor aos resíduos de abatedouros e gerando empregos. (ABREU, 2010; GHASSAN et al. 2004; MOTHÉ et al.2005) O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de produção determinando algumas características físico-químicas do biodiesel produzido usando gordura de frango como matériaprima no processo de transesterificação. 2. MATERIAIS E MÉTODOS A preparação para a extração da gordura do resíduo de frango do ocorreu na Unidade de processamento da cozinha Experimental Industrial do Instituto Federal de educação Ciências e Tecnologia do Tocantins IFTO Campus Paraíso do Tocantins, conforme o fluxograma abaixo. Pesagem do resíduo de frango Trituração do resíduo Extração da gordura a quente Concentração da gordura de frango Figura 02: Fluxograma da extração da gordura do resíduo de frango para a obtenção do biodiesel
3 Iniciou-se a extração da gordura dos resíduos de frango com a pesagem de 1 Kg de resíduos de frango (peles), em balança semi analítica, logo em seguida o resíduo foi transferido para um liquidificador industrial, onde foi triturado com 10 litros de água por 30 minutos. A emulsão obtida foi transferida para um reator pressurizado, onde permaneceu em aquecimento por 90 minutos. Após o aquecimento realizou-se uma filtração para a obtenção de 765 gramas de gordura conforme a figura abaixo Figura 03. Gordura de frango As determinações físico-químicas de acidez, umidade, densidade e índice de peróxido da gordura foram feitas conforme Métodos analíticos oficiais para controle de produtos de origem animal LANARA A transesterificação da gordura extraída do resíduo de frango para obtenção do biodiesel ocorreu no laboratório de Alimentos do Instituto Federal de Educação Ciências e Tecnologia do Tocantins IFTO. Para a produção do biodiesel foram utilizados 200 gramas de gordura de frango, 600 ml de metanol, razão de 1:3 entre gordura e álcool, 2 gramas de hidróxido de sódio NaOH, Amassa de catalizador( NaOH) equivale a 1% da massa inicial de gordura de frango. Em seguida, a mistura de metanol e NaOH foram transferidos para um Becker e levados a uma chapa aquecedora provida de sistema de agitação magnética (Figura 4). Figura 04 - Equipamento para preparação do biodiesel O conjunto foi aquecido a uma temperatura não superior a 60 C até completa dissolução do NaOH, formando assim o metóxido de sódio. Foi adicionada a amostra de gordura a ser transesterificação, mantendo-se o aquecimento com temperatura ENTRE 55 a 58 C e constante agitação, por um período de 60 minutos, até completa reação. Após o término da reação, o conteúdo do becker foi transferido para um funil de decantação (Figura 5), no qual ocorreu a separação do biodiesel e do glicerol por decantação.
4 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Figura 05- Equipamento para separação do biodiesel e glicerol A tabela abaixo informa os resultados das análises realizadas com amostras do biodiesel produzido e os valores recomendados pela Agência nacional do Petróleo ANP Tabela 1 Resultados das analises físico químicas BRASIL diz que o parâmetro da densidade deve ser entre 0,82 g.ml -1 e 0,88 g.ml -1, nesse parâmetro, portanto, o produto obtido apresenta-se dentro das normas. A gordura de frango possui altos valores de Ácido Graxo Livres - AGL, como conseqüência do alto valor de AGL, é evidenciada uma alta acidez. A elevada umidade pode ser fruto de uma possível absorção de água durante o processo de lavagem. 4. CONCLUSÃO Parâmetro amostra ANP Físico-químicos Acidez (%) 4,50 0,80 Umidade (%) 0, Densidade(g.mL -1 ) 0,86 0,82-0,88 Índice de peróxido 0,00 0,00 Os aspectos físico químicos AGL, acidez e umidade demostram valores acima do permitido pela ANP evidenciando uma inviabilidade do uso do combustível partindo do ponto de vista da qualidade do biodiesel. Os resultados obtidos revelaram ser possível a obtenção biodiesel a partir da gordura de frango, evidenciando essa matéria-prima, tornando a uma alternativa para a conservação do meio ambiente.
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIA 1. ABREU, PAULO GIOVANNI DE; JÚNIOR, ANILDO CUNHA; HIGARASHI, MARTHA MAYUMI; BELLAVER, CLÁUDIO; Gordura de aves para produção de biodiesel. Embrapa Suínos e Aves. Artigos_r6h79z2s.pdf 2. BRASIL. MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis - ANP. Anuário estatístico Disponível em< Acesso em: 15 maio BRASIL. Ministério da Agricultura. Secretaria Nacional de Defesa Agropecuária Laboratório Nacional de Referência Agropecuária - LANARA. Métodos analíticos oficiais para controle de produtos de origem animal e seus ingredientes. II Métodos físicos e químicos. Brasília DF: MAPA, FROEHNER, SANDRO; LEITHOLD, JULIANA; JÚNIOR, LUIZ Fernando Lima: Transesterificação de óleos vegetais: caracterização por cromatografia em camada delgada e densidade. Química. Nova, Vol. 30, nº 8. Ano GERIS REGINA ; SANTOS, NÁDIA ALESSANDRA CARMO DOS; AMARAL BRUNO ANDRADE, MAIA ISABELLE DE SOUZA; CARVALHO VINICIUS CASTRO; MOTA JOSÉ ROQUE BIODIESEL DE SOJA reação de transesterificação para aulas práticas de química orgânica. Quimica. Nova, Vol. 30, nº. 5. Ano GOMES, LUIS FERNANDO SOUZA: Potencial de produção de biodiesel a partir do óleo de frango nas cooperativas do oeste do Paraná. Dissertação de Mestrado Universidade Estadual do Oeste do Paraná GUIDOLIN, LEONARDO RIOS; SCHWALBERT, MATEUS PALHARINI: Produção de biodiesel a partir de sebo bovino XXI Congresso de Iniciação Cientifica e Tecnológica em Engenharia 2006 UNIJUI 8. biodiesel.org.br, acessada em maio KHAN, A. K.; Tese de Doutorado, Universidade de Queesland, Austrália, 2002.
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