A macaúba é uma palmeira que vem despertando interesse no Brasil como fonte de grande potencial para extração de óleo de seus frutos visando, a produção de biodiesel.
A síntese de biodiesel a partir do óleo da amêndoa da macaúba, que apresenta alto índice de acidez, fica viável após a realização de uma etapa prévia para a esterificação dos ácidos graxos livres, procedimento que reduz o índice de acidez. No caso do presente trabalho, o índice inicial de acidez, de 24,4 mg KOH g-1, foi reduzido para 0,58 mg KOH g-1, o que permitiu a produção de um biocombustível de alta qualidade, através da reação de transesterificação com catálise alcalina.
O biodiesel do óleo da amêndoa da macaúba reúne duas características muito importantes para um biodiesel de boa qualidade, ou seja, alta estabilidade oxidativa (com período de indução de cerca de 64 horas) e baixo ponto de entupimento de filtro a frio (cerca de -3 ºC). Devido a essas características, a adição de biodiesel de óleo da amêndoa de macaúba à biodieseis com PI baixo, sintetizados a partir de outras matérias-primas, conduziu à blendas com boa estabilidade oxidativa, sem comprometer o PEFF.
A alta estabilidade oxidativa e as boas propriedades de fluxo a frio, características do biodiesel de óleo da amêndoa de macaúba, se devem à sua composição química que é rica em ésteres saturados de cadeias curtas, de até 14 átomos de carbono. Devido a estas características do biodiesel do óleo da amêndoa de macaúba, foi possível obter blendas deste biodiesel com outros, como de óleo de soja, de milho, de polpa de macaúba e de óleo residual de fritura, que apresentaram boas estabilidades oxidativas. Todas essas blendas apresentaram o PI mínimo de 8 horas, mantendo os valores de PEFF abaixo de 0 ºC.
Tendo em mãos os resultados obtidos no presente trabalho, podemos deixar aqui registrada a sugestão dirigida aos órgãos oficiais competentes, para que seja dada maior atenção a esta fonte de óleo, tipicamente brasileira, para produção de biodiesel de alta qualidade. Além disso, pretendemos chamar a atenção de pesquisadores de outras áreas do conhecimento, como economia, engenharia, logística, ambiental, biologia, dentre outras a fins, para unir esforços e colaborarem com soluções para dar maior visibilidade à macaúba no âmbito nacional.
A macaúba pode, além de contribuir com o aumento da oferta de biodiesel para atender à crescente demanda, contribuir também com o desenvolvimento da pequena e média agricultura, com consequente benefício social, e da ampliação da matriz
energética nacional. É possível acrescentar, ainda, que a cultura da macaúba, ecologicamente administrada, apresenta potencial para trazer grandes benefícios ambientais, uma vez que não requer uso de defensivos agrícolas e nem de adubo químico em grande quantidade.
O método cromatográfico por CG-FID desenvolvido neste trabalho, para a análise qualitativa e quantitativa dos ésteres que constituem um biodiesel, ao levar em consideração os diferentes fatores de resposta do detector para cada éster metílico, propiciou resultados analíticos mais confiáveis, dos teores de ésteres metílicos individuais e totais, do que aqueles oferecidos pelos métodos oficiais.
A análise de uma amostra certificada de ésteres metílicos de ácidos graxos levou a um erro relativo de apenas 0,3%, contra 28,7% do método EN14103 e 17,5% do método ABNT15764. Deve ser lembrado que esses dois últimos métodos não levam em consideração as diferenças de resposta do detector de chamas FID, em função dos diferentes ésteres que devem ser quantificados. Além do teor total de ésteres do biodiesel, o método alternativo desenvolvido possibilita a quantificação individual de ésteres metílicos, diferentemente dos métodos oficiais que preveem apenas a determinação do teor de ésteres totais.
Como várias das propriedades físicas e químicas do biodiesel podem ser entendidas, e até mesmo preditas, a partir dos valores dos teores individuais de cada éster, a inclusão de um fator de resposta no método analítico garante um melhor entendimento de como o perfil da composição do combustível pode influenciá-las. Assim sendo, o conhecimento da composição de um biodiesel, em termos dos ésteres que o compõem, é de grande importância para a previsão e para o controle de qualidade deste biocombustível.
É interessante lembrar que, por este método, através de um único procedimento analítico são obtidas várias informações, coisa que é interessante tanto para a realização de pesquisas como para o controle da qualidade de biodiesel industrialmente sintetizado.
A cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas propicia análises qualitativas mais seguras do que a simples comparação do tempo de retenção de picos cromatográficos, uma vez que permite a identificação de cada substância, referente a cada pico cromatográfico, pela comparação do padrão de fragmentação das moléculas em análise. Esta identificação pode ser feita através de comparação com banco de dados de espectros de massas.
Análises qualitativas de biodieseis submetidos a processos de oxidação induzida foram realizadas por meio dessa técnica analítica. Os resultados obtidos revelaram a formação de produtos típicos de oxidação como álcoois, dienos, aldeídos, hidrocarbonetos e ésteres de cadeias curtas. Como era de se esperar, a formação desses produtos de degradação foi acompanhada pela diminuição das concentrações dos ésteres metílicos que compõe o biodiesel, sobretudo daqueles insaturados e poli- insaturados.
Os diferentes aditivos antioxidantes utilizados no presente trabalho foram eficientes em retardar os processos de oxidação do biodiesel, mas sem alterar o mecanismo reacional, uma vez que foram formados os mesmos produtos finais de degradação.
Considerando a oxidação de um mesmo tipo de biodiesel, pelo procedimento induzido e pelo natural, e analisando os produtos finais formados nos dois processos oxidativos, mediante análise por CG/MS, notou-se que não houve a formação das mesmas substâncias nos dois casos.
Foi observado que os principais produtos de degradação no processo induzido foram: octadecenos, 9-oxo-nonanoato de metila, cetona cíclica, éteres cíclicos e dienos. Estes compostos não foram detectados nos cromatogramas dos biodieseis que sofreram processos de degradação natural. Provavelmente, estas diferenças são devidas às diferentes rotas de degradação que levam à formação de diferentes produtos.
CAPÍTULO 6