Otimização do processo de produção de biodiesel a partir de óleos de mamona e algodão

Devido ao elevado consumo do óleo diesel derivado do petróleo, o Brasil tem importado grandes frações desse combustível nos últimos anos. Aliada a questões ambientais, a necessidade de um substituto ao óleo diesel tem ganhado cada vez mais espaço. Pela semelhança das propriedades físicas e químicas e por ser obtido através de fontes renováveis, o biodiesel é considerado uma alternativa promissora a este derivado de petróleo. Contudo, é importante que o processo de produção seja ajustado de forma a possibilitar a síntese de um produto de qualidade, preço competitivo e com menores impactos ao meio ambiente. No presente trabalho, uma planta piloto foi construída para o estudo do processo de produção, desde as condições reacionais até as etapas de purificação. Um planejamento fatorial 22 foi realizado para avaliação do efeito do tipo e da concentração de catalisadores alcalinos homogêneos na conversão da reação. O NaOH e o KOH foram estudados nas concentrações de 0,5% e 1,0%. A otimização do processo foi realizada com os óleos de mamona e algodão através das rotas metílica e etílica, totalizando quatro planejamentos. As reações foram realizadas a 50 ºC, com razão molar álcool/óleo de 6:1 e tempo de reação de 60 min. Os resultados obtidos mostraram a grande influência das etapas de purificação na viabilidade do processo, além de avaliar o efeito dos catalisadores, da rota alcoólica, do tipo de óleo e da qualidade da matéria-prima na qualidade final do biodiesel produzido. Para o óleo de algodão foi possível obter um biodiesel de qualidade nas duas rotas alcoólicas estudadas. A melhor condição na rota metílica foi alcançada com NaOH a 1,0%. A conversão obtida foi de 98,3%. Na rota etílica, a conversão máxima de 97,1% foi obtida com NaOH a 0,5%. Para o óleo de mamona, a presença de uma hidroxila em sua estrutura dificultou a separação dos produtos de reação, promovendo menor conversão e maiores perdas no processo. Em todas as reações, o catalisador selecionado também foi o NaOH. A conversão máxima obtida na rota metílica foi de 91,5% com 0,5% de catalisador. Na rota etílica, a condição otimizada foi de 1,0% de catalisador e forneceu uma conversão de 85,4