Síntese e caracterização de biodiesel de soja utilizando técnicas quimiométricas

Abstract

Durante os últimos séculos as indústrias petroquímicas vêm buscando a excelência na melhoria dos seus produtos. No entanto, tais buscas lançam um grande desafio aos pesquisadores, como a utilização de fontes renováveis de combustíveis e, conseqüentemente, menos agressivas ao meio ambiente. Desta forma, os pesquisadores vêm trabalhando no sentido de produzir e aperfeiçoar novas fontes energéticas, dando-se preferência a aquelas que também sejam ecologicamente corretas, como a energia solar, a energia eólica, e a biomassa. Dentre as várias possibilidades de combustíveis renováveis, se encontram os biodieseis, combustíveis produzidos a partir de graxos animais (banha ou sebo animal), e óleos vegetais como soja, canola, pinhão manso, girassol, mamona, oiticica, dentre outros. O biodiesel pode cumprir um papel importante no fortalecimento da base agroindustrial brasileira e incremento da sustentabilidade da matriz energética nacional com geração de emprego e benefícios ambientais relevantes, pois se trata de um combustível renovável, biodegradável e assim, ambientalmente correto. Para otimizar o processo de síntese do biodiesel de soja, pode-se utilizar o planejamento fatorial completo 2³ com repetição. Tal ferramenta é eficaz e imprescindível para o desenvolvimento de processos, principalmente quando um grande número de variáveis está envolvido. É um conjunto de técnicas matemáticas e estatísticas, cuja aplicação permite selecionar a combinação de níveis ótimos na obtenção da melhor resposta para uma dada situação, ou seja, otimizar a resposta de um determinado processo. Desta forma, esse trabalho teve como objetivo otimizar o processo de produção de biodiesel de soja verificando se há interação estatisticamente significativa para os fatores estudados (tempo, quantidade de catalisador e razão molar óleo/ metanol). Para a realização deste trabalho, realizou-se a caracterização físico-química do óleo de soja de acordo com as metodologias padrão e, em seguida, procedeu-se a síntese do biodiesel de acordo com o planejamento fatorial 23 com repetição e sua posterior caracterização. A partir daí, aplicou-se todos os resultados na planilha desenvolvida e verificou-se quais fatores e níveis foram mais significativos. De acordo com os resultados obtidos, pode-se constatar que o rendimento percentual em massa é um parâmetro que tem seus valores diretamente afetados pela modificação nas condições de síntese do biodiesel. Pode-se constatar também que as propriedades físico-químicas do biodiesel de soja não sofreram alterações para as diferentes condições de síntese. Desta forma as condições ideais de síntese do biodiesel de óleo de soja são: Razão molar óleo:álcool de 1:6, concentração do catalisador igual a 2% e tempo de síntese de 3 horas.