Emprego da argila montmorillonita como catalisador para a síntese de biodiesel de sebo bovino

Abstract

Neste trabalho foi realizado o estudo do processo de obtenção de biodiesel metílico de sebo bovino (BMSB) empregando-se o hidróxido de potássio (KOH) como catalisador alcalino homogêneo e a argila Montmorillonita (K10) pura e ativada (H2SO4-K10) como catalisadores ácidos heterogêneos. A atividade catalítica do KOH foi investigada na transesterificação metílica do sebo bovino e para os catalisadores K10 e H2SO4-K10 foram investigadas na transesterificação do sebo bovino, na esterificação dos ácidos graxos do sebo bovino e, adicionalmente, em ambas as rotas simultaneamente. Nestes experimentos, as variáveis reacionais estudadas foram: a temperatura do sistema, o tempo, a razão molar metanol:sebo bovino (ou metanol:ácidos graxos do sebo bovino) e a razão mássica catalisador:sebo bovino (ou catalisador:ácidos graxos do sebo bovino). Os experimentos foram desenvolvidos de acordo com o Planejamento Fatorial Completo e o Planejamento Matriz de Doehlert. Os efeitos e as interações entre os efeitos das variáveis reacionais sobre a pureza e o rendimento do biodiesel, obtidos ao final da reação, foram avaliados através da realização de Análise Estatística da Variância. As elevadas purezas alcançadas através do uso do H2SO4-K10 na transesterificação do sebo bovino e do K10 na esterificação metílica dos ácidos graxos do sebo bovino foram de até 98 % para os dois catalisadores, demonstrando que os catalisadores são ativos para estes sistemas reacionais e promissores para a produção do BMSB. O biodiesel metílico do sebo bovino obtido foi caracterizado e as análises indicaram que o mesmo atende às especificações constantes na Resolução nº 14 da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis, com exceção da massa específica que ficou abaixo da faixa especificada. O reuso dos catalisadores K10 e H2SO4-K10 mostrou que os mesmos desativam significativamente após o primeiro uso. Isto resultou em baixas purezas em termos de ésteres metílicos de sebo bovino em todos os ciclos. Contudo, os catalisadores K10 e H2SO4-K10 mostraram-se ativos para catalisar a transesterificação e a esterificação a partir do emprego de outros álcoois como o etanol, propanol e butanol.