Amigos do Ambiente
Anabela Videira
Escola Secundária Morgado Mateus
Vila Real / Vila Real
7 alunos + 1 professora
12º Ano - Química
O nosso trabalho consistiu na produção de
Biodisel a partir de óleos usados.
A primeira etapa fizemos uma pesquisa sobre o que é o Biodisel e a segunda etapa
consistiu na realização da actividade prático – laboratorial, todo o trabalho foi
realizado durante o segundo período.
A seguir será introduzidos os diapositivos do trabalho que elaboramos.
E s c o la Se c u n d á r i a / 3 M o r g a d o d e M a t e u s – V ila R e a l
Rua Dr. Sebastião Ribeiro 5000 VILA REAL
Trabalho realizado por:
Ana Filipa, Artur, Bruna, Diogo,
Inês, Paulo, Ricardo
12ºB
Ano Lectivo 2009/2010
Os biocombustíveis deverão exercer um papel muito importante mundialmente no
futuro, motivada principalmente por considerações de ordem ambiental, pela elevação
dos preços do petróleo no mercado internacional e pela incerteza na oferta de
combustíveis fósseis num médio e longo prazo.

O biodiesel é uma mistura de ésteres metílicos ou etílicos
de ácidos gordos e pode ser produzido a partir de uma grande
variedade de óleos vegetais e gorduras animais, pelo processo
de transesterificação de triglicerídeos com um álcool de cadeia
curta (metanol ou etanol).

O biodiesel constitui uma alternativa ao diesel, não
obrigando os motores a sofrerem alterações significativas.

Pode ser utilizado na forma pura (B100) e, devido a ser um
produto miscível, em qualquer percentagem de mistura com
diesel (B50, B20, etc.). Com a sua utilização, a vida útil de um
motor pode aumentar, visto o biodiesel ser um óptimo
lubrificante.

As principais vantagens do biodiesel são:

apresenta baixo risco de explosão (ponto de auto ignição 176ºC) o que permite fácil transporte e
armazenamento;

é uma fonte de energia renovável que pode dar um contributo importante na redução do
consumo dos combustíveis fósseis;

decompõe-se facilmente por via biológica em caso de acidente.
As suas desvantagens são:

aumento das emissões de NOx;

elevada quantidade de glicerina obtida como subproduto da produção de biodiesel (que só
consegue ser introduzida no mercado a preços inferiores aos actuais).

A cor e o odor do biodiesel variam um pouco em
relação ao óleo vegetal escolhido como matéria-prima. Em
geral, o produto é amarelo podendo ser muito claro ou
mesmo alaranjado. O odor é parecido com o do óleo
vegetal de origem.

Actualmente, o método utilizado na produção de
biodiesel é a transesterificação de fontes biológicas
renováveis tais como os óleos vegetais e as gorduras
animais, com um álcool (metanol ou etanol), levando à
formação de glicerina e de ésteres.

A transesterificação consiste na cisão de um éster quando reage com álcool, em geral o
metanol, na presença de um catalisador.

Os catalisadores mais utilizados são os hidróxidos alcalinos (NaOH ou KOH), carbonatos e
metilatos ou etilatos de sódio ou potássio.
Triéster original
A Transesterificação
Biodiesel
Catálise
Heterogénea
Catalisadores
Homogénea
Ácida
Básica

A sua produção pode ser através de catálise homogénea ou heterogénea. A
catálise homogénea divide-se em catálise ácida ou básica, a heterogénea utiliza
catalisadores heterogéneos como as enzimas, silicato de titânio, compostos de
metais alcalino-terrosos, resinas permutadoras, entre outros.

A catálise heterogénea é mais vantajosa pois obtém-se uma glicerina de maior
pureza, mas apresenta custos mais elevados de investimento inicial, em virtude
do elevado preço dos catalisadores, o que representa uma grande desvantagem.

Hidrólise é uma reacção química em que a água é utilizada ou gerada durante a quebra ou
formação de um composto.

Isso é alcançado pela quebra de uma ligação covalente no composto através da inserção de
uma molécula de água ou álcool.

Na produção de biodiesel, a hidrólise é utilizada quando se tem uma matéria-prima que
apresenta uma grande quantidade de ácidos gordos livres e deseja-se convertê-la em
biodiesel.
1ª ETAPA
SECAGEM E FILTRAÇÃO DO ÓLEO ALIMENTAR USADO ( OAU)
Esta etapa consiste no tratamento do óleo usado que vai ser usado como reagente na reacção de transesterificação. Utiliza-se o sulfato de magnésio
anidro, pois este tem capacidade de absorver a água existente no OAU. A quantidade de sulfato de magnésio anidro é de 1g/100 ml de OAU.
Para separar a mistura AO + sulfato de magnésio e resíduos da fritura que se encontram no óleo utiliza-se uma filtração por sucção.
PROCEDIMENTO
1- Medir o OAU
2- Pesar a massa de MgSO4 anidro adequada para o volume de OAU anterior.
3- Transferir o OAU para o copo de precipitação de 150 ml
4- Adicionar o MgSO4 ao OAU
5- Introduzir a barra magnética no copo e colocar na placa de agitação
6- Deixar agitar a mistura durante 30 min
7- Filtrar a mistura por sucção
8- Transferir o OAU seco e filtrado para um frasco de vidro e rotular
1ª ETAPA
Agitação
Filtração por sucção
2ª ETAPA
MISTURA DO METANOL COM O CATALISADOR
O objectivo desta etapa é dissolver o hidróxido de sódio (catalisador) no metanol (reagente) .
Relativamente ao cálculo da massa de hidróxido de sódio e do volume de metanol a usar, é de considerar as seguintes proporções para a mistura :
 A quantidade de metanol depende da quantidade de OAU. Deve-se verificar a seguinte relação:1000 ml de OAU para 200 ml de metanol.
 A quantidade de NaOH ( catalisador)
depende da quantidade de OAU. Deve-se verificar a seguinte relação:1000 g de OAU para 3,5 g de NaOH.
PROCEDIMENTO
1- Medir um certo volume de OAU seco e filtrado ou óleo alimentar puro ( OAP).
2- Determinar a massa do volume de OAU ou do OAP .
3- Calcular a massa de hidróxido de sódio (NaOH), através da relação acima referida .
4- Pesar a massa de hidróxido de sódio calculada.
5- Triturar o hidróxido de sódio até redução a pó.
6- Calcular o volume de metanol através da relação acima referida.
7- Medir o volume de metanol calculado.
8- Transferir o hidróxido de sódio e o metanol para um copo de precipitação.
9- Colocar o copo na placa com agitação e deixar a agitar a mistura até a dissolução completa do NaOH.
10- Interromper a agitação e tapar o copo com um vidro de relógio .
2ª ETAPA - Resultados
NaOH dissolvido em metanol
3ª ETAPA
REACÇÃO DE TRASESTERIFICAÇÃO
O óleo alimentar, usado ou não, reage com o metanol na presença do hidróxido de sódio (catalisador) que tem por função
aumentar a velocidade da reacção, formando-se biodiesel (produto da reacção) e glicerina (subproduto) e obtendo-se o catalisador.
A duração da reacção é de cerca de trinta minutos e ocorre a uma temperatura de 64 ºC.
PROCEDIMENTO
1- Efectuar a montagem como indica a figura.
2- Transferir o óleo para o balão de duas tubuladuras de fundo redondo.
3- Colocar o balão com o óleo em banho-maria, e deixar aquecer até que o óleo atingir uma temperatura de 65º C .
4- Adicionar a mistura de hidróxido de sódio e metanol ao óleo aquecido.
5- Deixar a agitar a mistura anterior durante, pelo menos, 60 minutos, mantendo a temperatura da reacção entre os 65ºC - 68ºC.
6- Interromper o aquecimento e agitação após os 60 minutos e transferir, com cuidado, para uma ampola de decantação e
esperar que a temperatura baixe até a temperatura ambiente.
7- Registar as observações.
3ª ETAPA
4ª ETAPA
SEPARAÇÃO DA GLICERINA DO BIODIESEL
Nesta etapa procede-se à separação da glicerina (fase mais densa e mais escura ) do biodiesel (fase menos densa e mais
clara),por decantação, após arrefecimento dos produtos da reacção. Juntamente com a glicerina está misturado o catalisador.
PROCEDIMENTO
1- Separar, por decantação , a glicerina do biodiesel , recolhendo as fracções em recipientes diferentes e devidamente rotulados.
2- Determinar o volume e a massa do biodiesel separado
Decantação
Glicerina
LAVAGEM DO BIODIESEL
Nesta etapa, adiciona-se água ao biodiesel para remover vestígios de catalisador, metanol e glicerina. Por decantação separa-se a água da lavagem (fase
mais densa) do biodiesel (fase menos densa). Realiza-se duas ou três lavagens.
PROCEDIMENTO
1ª Lavagem
1- Transferir o biodiesel para uma ampola de decantação.
2- Adicionar água destilada quente (mais ou menos a 40ºC) ao biodiesel contido na ampola de decantação.
3-Agitar a ampola correctamente.
4-Colocar a ampola no suporte e deixar repousar.
5-Separar, por decantação, a água de lavagem, fase inferior, do biodiesel.
2ª Lavagem
6-Repetir os passos 1 e 2.
7-Transferir o biodiesel para um recipiente.
8-Rotular o recipiente.
5ª ETAPA
6ª ETAPA
SECAGEM E FILTRAÇÃO DO BIODIESEL LAVADO
A secagem e filtração do biodiesel lavado é idêntica ao procedimento seguido na primeira etapa (secagem do
óleo usado).
7ª ETAPA
VERIFICAÇÃO
Usando o biodiesel obtido, colocamo-lo dentro de uma lamparina e acendemos a corda.
Inferimos que obtivemos o biodiesel uma vez que a lamparina acendeu.
Os alunos foram sempre envolvidos em todas as decisões que se tinham de tomar.
As dificuldades encontradas relacionaram-se com o protocolo a escolher para a
produção do biodisel, pois o primeiro que se escolheu não resultou em laboratório,
pelo que os alunos foram orientados em analisar o que teria corrido mal e como
deveria ser substituído de forma a conseguir-se um protocolo final.
O trabalho foi desenvolvido ao longo do 2º Período, primeiro com uma pesquisa e de
seguida com a parte laboratorial, esta última decorreu aproximadamente durante
uma semana.
As fotos estão incluídas nos diapositivos anteriores.
Os conceitos adquiridos pelos alunos estão incluídos na unidade 2 “Combustíveis,
Energia e ambiente” no tema “Combustíveis alternativos e algumas alternativas aos
combustíveis”. Deste modo, o projecto enquadra-se no plano de estudos dos alunos.
A divulgação do projecto será realizada nos dias 7 e 8 de Junho na Semana da
Ciência que decorrerá na escola.
http--www_lamtec-id_com-img-projecto-info-biodiesel2
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422007000500053
Simões,Teres a, Queirós, Maria Alexandra e Simões, Maria Otilde. 2009. Química em contexto, 12º Ano. 1ª
Edição, Porto: Porto Editora