Faculdade de
Engenharia Mecânica de
Guaratinguetá - FEG
Profa. MSc Jucimara Rodrigues de Moraes
Prof. Dr. Luiz Roberto Carrocci
Prof. Dr. Edgard Paz Perez
Grande parte da energia consumida no mundo é
obtida do petróleo, carvão e do gás natural, e
estas são fontes limitadas e com previsão para
esgotamento no futuro.
Reciclagem de resíduos representam "matérias
primas" de baixo custo e redução do impacto
poluidor, com vistas a produção de energia.
Segundo o Centro de Saúde Ambiental da
Prefeitura Municipal de Curitiba, são
mensalmente geradas cerca de 100 toneladas de
óleos de fritura (material base para a produção
de biodiesel segundo nossa proposta).
Reduz a poluição ambiental e pode ser
empregado em motores a diesel sem necessidade
de grandes modificações mecânicas.
Produção
de biodiesel através de mistura
microemulsionada (fase oleosa, fase aquosa e
interfase), para substituição do diesel como
fonte energética (combustível).
Serão
construídos diagramas pseudoternários
de fase do sistema microemulsionado,
mostrando qual o melhor EHL para a maior
absorção de água.
→ termo aplicado a um
combustível substituto do óleo diesel,
constituído de ésteres obtidos a partir
de óleos vegetais.
BIODIESEL
VANTAGENS
DESVANTAGENS
Fonte renovável energia.
Viscosidade muito alta.
Falta de volatilidade
Queima com menor
emissão de gases nocivos.
ÓLEOS
VEGETAIS
Nível de emissão de
fumaça maior reduz o
poder de lubrificação
(problema para o sistema
de combustível)
viscosidade do óleo
lubrificante.
Queima incompleta dos
produtos secundários
acarreta diminuição de
potência do motor
Apresentam menor calor
de combustão .
O óleo de fritura é um dos principais
poluentes dos cursos d’água superficiais.
Dados da Sabesp indicam que 1 litro de
óleo jogado na pia ou no vaso sanitário
pode vir a contaminar aproximadamente
1 milhão de litros de água, dificultando
os processos de tratamento.
O Brasil é um grande
consumidor de óleo diesel
devido ao seu modelo de
transportes estarem
fundamentados nas rodovias e
quase ausência total das
ferrovias.
DIESEL
Constituído de
hidrocarbonetos
com número
médio de 14
carbonos .
ÓLEOS VEGETAIS
Triésteres da glicerina, têm
números de carbono com
valor médio de 14 a 18,
possuem peso molecular cerca
de três vezes maior que o
diesel
Determinações
Teor de carbono (%m/m)
Diesel
86,66
Etanol
Mistura
Óleo de
Fritura
52
72,35
76,41
Teor de hidrogênio (%m/m) 13,3
13,04
8,15
12,36
Teor de nitrogênio (%m/m)
0,03
< 0,001
< 0,001
< 0,1
Teor de enxofre (%m/m)
0,0435
< 0,001
0,0024
0,03
Poder calorífico superior
44867
28403
38738
39000
41999
25593
36982
36380
(kJ/kg)
Poder calorífico inferior
(kJ/kg)
Este diagrama mostra as regiões de micro e macroemulsão, o que
facilita a definição da melhor proporção entre os componentes da
mistura biodiesel.
MISTURA
A
fase oleosa foi composta de óleo de fritura
com óleo diesel (1:3), a interfase constituída
de tensoativos não iônicos mais o etanol
anidro como cotensoativo e a fase aquosa
somente com água destilada.
Consiste
em adicionar gradualmente pequenas
quantidades de água (menos que 1 % em massa)
sobre uma relação fixa óleo/emulgente até
percorrer todo o diagrama, marcando os postos
onde houve mudança de fase.
A visualização dos pontos se faz perceptível pela
mudança da dispersão turva para uma translúcida e
vice versa, macroscopicamente homogênea.
Pode-se observar que o EHL da mistura interfere na
absorção de água e, portanto, a região de
microemulsionamento varia;
A variação do EHL está ligada com a proporção
entre os tensoativos, responsáveis pela interfase e
isto vai promover o direcionamento do arranjo das
micelas, bem como a aceitação de carga;
Verifica-se que a entrada de água no sistema
(mistura)
contribui
para
o
equilíbrio
hidro/lipofílico, sendo apolar ela confere carga ao
meio e as micelas se rearranjam melhor até
determinada quantidade.
O diagrama pseudoternário de fase favorece a
visualização da região de microemulsionamento.
O sistema com EHL = 7,5 é aquele que aceitou mais
água, principalmente na região de interesse técnico.
Durante a sua preparação foi notado que existe uma
grande interferência da umidade relativa do ar.
Alguns autores citam que 2 a 5 % de água obtém-se bons
resultados com relação à diminuição da geração de
poluentes.
Independentemente da propposta deste trabalho,
estamos realizando a queima de algumas misturas e
observamos que (de maneira inicial):
emitem menor quantidade de NOx que o diesel puro;
Agregam menos CO2;
As vazões mássicas de combustível e de ar de combustão na
queima das misturas são muito próximas dos
correspondentes valores na queima do diesel.
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[9]MORETTO, E.; FETT, R. Tecnologia de óleos vegetais e gorduras vegetais na indústria de alimentos. São Paulo:
Varela, 1998.
À
CAPES pelo apoio através de bolsa de
estudo.
À OXITENO AS pelo apoio logístico no
fornecimento de componentes químicos.
Ao INPE Laboratório de Combustão – Cachoeira
Paulista – SP.
À FEG/ UNESP/Guaratinguetá e á
FACCAMP/Campo limpo Paulista pela
disponibilidade de laboratórios e
equipamentos.
MSc Jucimara Rodrigues de Moraes1 –
[email protected]
Profa.
Faculdade
de
Engenharia
Mecânica
de
Guaratinguetá – UNESP – Departamento de Energia Avenida Dr. Ariberto Pereira da Cunha, 333 –
Guaratinguetá – SP - CEP: 12.516-410
Fone: (012)3123-2835