Propriedades das blendas de biodiesel de óleo da amêndoa da macaúba

Com o objetivo de obter biodieseis com valores adequados de PI, a partir de óleos constituídos majoritariamente por ésteres insaturados, como os de óleos de soja, de milho e de óleo residual de fritura, foram preparadas blendas, em determinadas proporções, desses com outros biodieseis constituídos de ésteres saturados de modo a atingir, pelo menos, o valor mínimo de PI de 8 horas. Para isso, foram feitas misturas nas proporções 20:80, 50:50 e 80:20 v/v %, determinando, posteriormente, os valores de PI e de PEFF de cada uma dessas misturas.

O gráfico visualizado na Figura 19 mostra as variações nos valores de PI e de PEFF em função das concentrações dos constituintes, para uma blenda formada por biodiesel de óleo de palmiste (presença majoritária de ésteres saturados cuja cadeia carbônica vai de 8 até 18 átomos carbonos, com baixo índice de iodo (apenas 48 g I2/100g) com biodiesel de óleo de soja cujo PI é de apenas 4,4 horas (presença majoritária de ésteres insaturados).

O objetivo de obter uma blenda com PI maior do que o biodiesel de óleo de soja, foi atingido com uma mistura contendo cerca de 56% v/v de biodiesel de óleo de palmiste. Nesta proporção, o PI da blenda atinge o valor mínimo de 8 horas estabelecido pela norma da ANP. Entretanto, observa-se um grande aumento do PEFF que vai de - 6,3 ºC para aproximadamente 6 ºC, o que tornaria inviável o uso desta blenda em regiões de clima frio do Brasil, como pode ser visto na Tabela 2, exposta em página anterior.

Figura 19. Variação do PI e do PEFF em função da composição de blendas de

biodiesel de óleo de soja com biodiesel de óleo de palmiste

Conforme já exposto acima, o biodiesel obtido de óleo da amêndoa de macaúba é predominantemente constituído de cadeias carbônicas saturadas curtas (8 até 14 átomos de carbono). Esta composição em ésteres de cadeias curtas leva a um biocombustível de baixo PEFF, apesar do alto grau de saturação. Portanto, esse biodiesel tem grande potencial para ser utilizado em blendas com biodieseis de baixa estabilidade oxidativa, formando blendas que apresentam valores de PI e de PEFF que atendem às normas da ANP.

Assim procedendo, não apenas se insere na matriz energética uma fonte nova e promissora para produção de biodiesel, ou seja, o óleo de amêndoa de macaúba, que não compete com o mercado alimentício, como também, esta fonte, se usada na forma de blendas, melhora as propriedades físicas e químicas dos biodieseis atualmente mais usados, como aqueles derivados de óleo de soja, de milho e de canola, dentre outros.

No presente momento, o uso extensivo de biodiesel de óleo da amêndoa de macaúba puro ainda não é viável no Brasil, porque o cultivo da palmeira e a produção de óleo ainda ocorrem em pequena escala, de forma rudimentar e extrativista. Fica, porém, registrado com este trabalho a grande potencialidade que esta palmeira apresenta, através de seu cultivo e da exploração de seus frutos, de contribuir significativamente para o avanço da produção do biodiesel no país. Deve ser lembrado ainda, que o óleo da amêndoa da macaúba além de não competir com óleos comestíveis, a sua exploração oferece trabalho para a mão de obra do campo numa significativa ação de cunho social.

A Figura 20 mostra a variação do PI e do PEFF de blendas de biodiesel de óleo de soja com biodiesel de óleo da amêndoa de macaúba em função da sua composição. Neste caso, diferentemente do que acontece com a blenda com de biodiesel de palmiste, observa-se o valor mínimo de PI de 8 horas na mistura de 50% v/v de cada biodiesel que apresenta PEFF de apenas -5 ºC. Neste caso, a adição de biodiesel de óleo da amêndoa de macaúba ao biodiesel de óleo de soja provoca aumento da estabilidade oxidativa sem comprometer as propriedades de fluxo a frio, sendo o valor do PEFF apenas 1 ºC superior ao do biodiesel de óleo de soja.

Figura 20. Variação do PI e PEFF de blendas de biodiesel de óleo de soja com

biodiesel de óleo da amêndoa de macaúba em função da composição.

A adição de biodiesel de óleo da amêndoa de macaúba ao biodiesel de óleo de milho também proporciona aumento da estabilidade oxidativa, atingindo o valor mínimo de PI de 8 horas na blenda com cerca de 15% v/v de biodiesel de óleo da amêndoa de macaúba. Para essa blenda, o valor do PEFF é de aproximadamente -3,5 ºC. Neste caso, a introdução de biodiesel de óleo da amêndoa de macaúba causa um decréscimo de quase 2 ºC do PEFF, melhorando ainda mais as propriedades de fluxo a frio em relação ao biodiesel de óleo de milho.

O gráfico da Figura 21 mostra a variação do PI e do PEFF para as blendas desses biodieseis em função da sua composição.

Figura 21. Variação do PI e PEFF de blendas de biodiesel de óleo de milho com

biodiesel de óleo da amêndoa de macaúba em função da composição.

Além do óleo da amêndoa da macaúba, é possível a obtenção de óleo da polpa do fruto da macaúba. A análise cromatográfica realizada com o biodiesel sintetizado a partir deste óleo mostra uma composição de ésteres metílicos majoritariamente insaturados, com cerca de 75% m/m, conforme pode ser visto na Tabela 6, que vem logo adiante.

A Figura 22 a seguir mostra um cromatograma de CG/MS usado para identificar os picos cromatográficos dos ésteres que compõe o biodiesel sintetizado a partir do óleo da polpa da macaúba.

Figura 22. Cromatograma de CG/MS do biodiesel de óleo da polpa da macaúba,

utilizado para identificação dos picos cromatográficos referentes aos ésteres de ácidos graxos que fazem parte de sua composição.

O biodiesel de óleo da polpa de macaúba, da mesma forma que outros biodieseis cuja composição é predominantemente de ésteres insaturados, apresenta baixa estabilidade oxidativa, neste caso o PI é de apenas 4,0 horas.

A Figura 23, que segue, mostra a variação do PI e do PEFF de blendas de biodieseis dos óleos da polpa e da amêndoa da macaúba em função da composição.

Figura 23. Variação do PI e PEFF de blendas de biodiesel de óleo da amêndoa e

polpa de macaúba em função da composição.

A blenda preparada com biodiesel de óleo da amêndoa de macaúba e com biodiesel de polpa de macaúba, 50% v/v de cada biodiesel, apresenta o valor mínimo de 8 horas de PI e PEFF de -5 ºC. Desta forma, é possível fazer proveito do óleo tanto da amêndoa quanto da polpa do fruto da macaúba para produção de uma blenda de biodiesel de alta qualidade em relação tanto ao PI como quanto ao PEFF.

Tabela 6. Composição porcentual em massa percentual de ésteres de ácidos graxos

do biodiesel sintetizado a partir do óleo da polpa da macaúba, obtido por CG.

Símbolo Biodiesel do óleo da polpa da macaúba / % m/m C8:0 - C10:0 - C12:0 - C14:0 - C16:0 21,16 C16:1 3,58 C18:0 2,57 C18:1 57,51 C18:2 13,43 C18:3 - C20:0 1,76 C20:1 - C22:0 - Total saturado 25,49 Saturado até 14 átomos de C 0 Saturado com mais de

14 átomos de C

25,49

Total insaturado 74,51

O uso de óleo residual de fritura é uma outra opção ambientalmente amigável para produção de biodiesel. Grande quantidade de óleo de fritura é usada na indústria de alimentos e, também, domesticamente. O óleo residual de fritura tem como destino, após seu uso em processos de fritura, a produção de sabão, de massa de vidraceiro e de ração animal, mas também grande parte de seu volume é descartado indevidamente direto nas redes de esgotos.78 _{Este descarte incorreto dos resíduos de}

óleo vegetal é um problema antigo. Sabe-se que cada litro de óleo despejado diretamente na rede de esgoto tem a capacidade para poluir cerca de um milhão de litros de água. Além disso, ao ser jogado no esgoto encarece o tratamento deste em até 45%.78,79

Portanto, a utilização de óleo residual de fritura representa uma importante alternativa para produção de biodiesel. Entretanto, a partir desta fonte obtém-se um biodiesel de baixa qualidade, principalmente em relação à estabilidade oxidativa, com PI de apenas 1,61 horas, ou seja, muito inferior ao valor mínimo exigido de 8 horas. A Figura 24 mostra a variação do PI e a do PEFF de blendas constituídas por biodiesel de óleo residual de fritura e por biodiesel de óleo de amêndoa de macaúba.

Para essa blenda, é possível atingir o PI mínimo de 8 horas numa mistura de cerca de 85% v/v de biodiesel de óleo da amêndoa de macaúba e 15% v/v de biodiesel de óleo de fritura. O PEFF referente a esta blenda é de aproximadamente −3 ºC. As propriedades desta blenda indicam claramente a possibilidade da utilização, na forma de biodiesel, de um óleo residual abundante, de baixo custo, e causa grandes danos ambientais se descartado, de maneira incorreta, por exemplo, em cursos d’água. Ao mesmo tempo, o uso do óleo de amêndoa de macaúba, para a constituição desta blenda, é importante incentivo para a ampliação da cultura dessa palmeira e da exploração dos óleos obtidos de seus frutos.

Figura 24. Variação do PI e PEFF de blendas de biodiesel de óleo da amêndoa da

macaúba e óleo residual de fritura em função da composição.

4.4. Método alternativo para determinação do teor de éster em biodiesel