Quais são as 3 principais fontes para produção de biodiesel?

O óleo vegetal, uma das principais matérias-primas do biodiesel, é formado por três moléculas de ácidos graxos ligadas a uma de glicerina(subproduto convertido em sabão). Estima-se que 20% do óleo de origem vegetal é formado por glicerol e durante a produção, o composto é removido do biocombustível tornando o óleo mais fino e menos viscoso. Existem três processos conhecidos para a produção do biodiesel: a transesterificação, o craqueamento térmico e a esterificação.

Na transesterificação acontece a obtenção de um estér (substância obtida da reação química entre um álcool e um ácido carbolixílico) a partir de outro. O  método é o mais utilizado, pois, acontece em apenas uma etapa, onde o composto orgânico se processa na presença de um catalisador.

No craqueamento, ou pirólise, é provocada a quebra das moléculas por aquecimento, resultando em uma mistura de compostos químicos semelhante ao diesel de petróleo. Para compreender a esterificação, primeiro é preciso saber que os estéres estão entre os compostos mais comuns encontrados na natureza e são associados ao aroma agradável. Durante esse processo, os compostos são sintetizados em temperatura ambiente ou acelerados através de um catalisador.

Em todos os métodos é criada uma reação química de óleo e álcool estimulada por um catalisador. O processo é conduzido em um reator com agitação enérgica que resulta na formação de sabão, a reação é considerada completa quando retorna à sua coloração original.

A produção do biodiesel começa com o pré-tratamento da matéria-prima, ou seja, é feita uma filtragem dos óleos, seja ele alimentar ou puro. Em ambos os casos a filtragem remove contaminações sólidas e elimina o máximo de água para evitar a hidrólise, processo responsável por originar um glicerol e três moléculas de ácidos graxos.

Na segunda etapa é feita a determinação e o tratamento dos ácidos graxos livres, ou seja, a amostra de óleo puro vira a base padronizada da mistura e no óleo residual é feita uma análise para determinar a quantidade de ácidos graxos presentes na amostra. Os ácidos encontrados são esterificados e os glicerídeos são removidos através da neutralização.

Na terceira etapa são realizadas as reações, a base padronizada é adicionada lentamente a um excesso de metanol, ou etanol, e agitada até dissolver. O álcool é adicionado em excesso para aumentar o rendimento de estéres, permitindo assim, a formação da fase do processo que separa biodiesel do glicerol.

Para a reação acontecer é utilizado um catalisador, o mais comum é a mistura com 0,5% de soda cáustica em relação ao peso do óleo. Catalisadores básicos, como o citado acima, aceleram a reação aproximadamente 4 mil vezes e são mais viáveis financeiramente do que os catalisadores ácidos.

Na quarta e última etapa acontece a purificação do biodiesel, ou seja, é feita a remoção dos produtos gerados durante a sua fabricação. Entre eles estão: glicerina,  água residual e estéres metílicos.

Para remover as impurezas do biocombustível, uma alternativa é a lavagem com água quente. Quando o catalisador utilizado é básico, a lavagem com água acidificada o neutraliza. Os compostos líquidos podem ser separados dos ésteres por decantação e em seguida é feito o aquecimento para a secagem e a remoção da umidade.

O biodiesel é um biocombustível líquido considerado uma fonte de energia renovável, que substitui o uso de combustíveis fósseis.

É produzido a partir de fontes vegetais ou animais. Por isso, é um produto natural e biodegradável com baixo teor poluente. Representa uma alternativa para substituir os combustíveis derivados do petróleo, os quais são poluentes.

Ele é usado sobretudo, na área dos transportes, como combustível em automóveis, caminhões, tratores, substituindo o óleo diesel, um dos mais poluentes.

Também é usado na geração de calor e eletricidade. Isso porque os biocombustíveis são produzidos através da energia da biomassa. O biogás e o bioetanol também são exemplos de biocombustíveis.

Produção de Biodiesel

O biodiesel é composto por ésteres e óleos de origem vegetal, como o óleo de girassol, soja, canola, mamona, algodão, dentre outros.

A produção de biodiesel é realizada mediante a mistura de óleo vegetal ou gordura animal em metanol ou etanol, na presença de um catalisador. Esse processo é chamado de transesterificação.

Os óleos e as gorduras são constituídas, principalmente, por triglicerídeos. Os triglicerídeos possuem três longas cadeias de ácidos graxos ligados a uma molécula de glicerina.

Ao reagir com o álcool (metanol ou etanol), as três cadeias de ácidos graxos desligam-se da glicerina e dão origem a uma molécula de biodiesel.

Podemos descrever a obtenção de um biodiesel por meio da seguinte reação química:

Pelo processo de decantação, a glicerina é separada e o biodiesel é purificado e filtrado.

A glicerina é, portanto, um subproduto do processo. Ela é usada pela indústria de cosméticos, de alimentos e farmacêutica.

Leia também sobre Esterificação.

Vantagens e Desvantagens

Vantagens:

• Reduz a emissão de gases poluentes
• Diminuição do efeito estufa e da poluição atmosférica
• Fonte de energia renovável, considerada uma forma de energia limpa
• Substitui o uso de combustíveis fósseis
• Aumenta vida útil dos motores
• Facilidade de armazenamento e transporte
• Geração de emprego e renda
• Menores custos que o petróleo (alternativa econômica)
• Baixo risco de explosão
• Não é tóxico, nem corrosivo

Desvantagens

• Aumento do desmatamento
• Elevação nos custos dos insumos
• Produção mais baixa de energia
• Mais caro que o diesel
• Poucos postos de abastecimento

Biodiesel no Brasil

O Brasil é um dos maiores produtores de biodiesel do mundo. Isso resulta em diminuição da poluição e ainda gera mais empregos e renda, favorecendo o desenvolvimento econômico e social.

Nesse caso, é vantajoso posto que o país apresenta grandes extensões de terras cultiváveis, as quais podem produzir uma enorme variedade de oleaginosas com baixo custo de produção.

A soja é a espécie cultivada no Brasil em escala suficiente para a produção e comercialização do biodiesel.

A Petrobras é a empresa brasileira que produz o biodiesel. Os principais estados produtores são: São Paulo, Paraná, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Goiás e Rio Grande do Sul.

Saiba mais sobre o tema, leia também:

• Biomassa
• Biocombustíveis
• Biogás
• Fontes Alternativas de Energia
• Combustíveis Fósseis

Licenciada em Ciências Biológicas (2010) e Mestre em Biotecnologia e Recursos Naturais pela Universidade do Estado do Amazonas/UEA (2015). Doutoranda em Biodiversidade e Biotecnologia pela UEA.

Quais são as principais fontes de biodiesel?

Quais são as principais fontes de produção de biodiesel no Brasil?

Quais são as principais fontes utilizadas para a produção de biocombustível?

O que são biocombustíveis indique três fontes de produção de biodiesel?