Estudo da Estabilidade Termo-oxidativa de Biodiesel por Rancimat, PetroOXY e Termogravimetria

Uma das principais preocupações do uso do biodiesel como combustível diz respeito à sua suscetibilidade térmica e oxidativa, quando em contato com o ar atmosférico durante a estocagem e quando submetido a altas temperaturas nas condições de operação do motor. Essa característica deve-se a presença de cadeias carbônicas com múltiplas insaturações em sua composição, particularmente instáveis e suscetíveis à degradação térmica e oxidativa. A reação de transesterificação metílica dos óleos de pinhão manso, soja, nabo forrageiro e tungue promove a obtenção de biodiesel com rendimentos em massa de 90,09%, 90,12%, 90,08% e 63,96% e taxa de conversão, determinada pela técnica de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN 1H), de 97,89%, 89,29%, 93,77% e 96,17%. Os experimentos de cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG/EM) confirmam composições químicas majoritariamente constituídas de ésteres insaturados. As técnicas de Rancimat e PetroOXY, empregadas para avaliação da estabilidade oxidativa dos biodiesel, apresentam uma correlação linear (R2=0,93697) e uma relação direta com o teor de insaturação das amostras analisadas. Obtém-se a seguinte ordem de estabilidade oxidativa: biodiesel de tungue < biodiesel de nabo forrageiro < biodiesel de soja < biodiesel de pinhão manso. A avaliação do comportamento térmico das amostras por termogravimetria (TG) revela a melhor qualidade dos biodiesel como combustíveis em relação às suas matérias-primas e o envelhecimento das amostras de biodiesel em condições de atmosfera oxidante e temperaturas elevadas evidencia alterações no seu comportamento térmico. O estudo cinético das curvas termogravimétricas (curvas TG), em atmosfera de nitrogênio, demonstra a relação direta entre a energia de ativação (Ea) das reações de decomposição térmica e a temperatura de início de decomposição térmica. Os resultados de tempo de vida útil das amostras de biodiesel, determinados a partir desses estudos cinéticos, fornecem a seguinte ordem de estabilidade térmica: biodiesel de pinhão manso < biodiesel de nabo forrageiro < biodiesel de soja < biodiesel de tungue. É possível constatar que a ordem de estabilidade térmica relativa obtida por meio da TG não apresenta correlação direta com a ordem de estabilidade oxidativa determinada pelos métodos Rancimat e PetroOXY