Cadeia do biodiesel da bancada à indústria: uma visão geral com prospecção de tarefas e oportunidades para P&D&I

Abstract

Recebido em 9/1/09; aceito em 5/3/09; publicado na web em 25/3/09 BIODIESEL CHAIN FROM THE LAB BENCH TO THE INDUSTRY: AN OVERVIEW WITH TECHNOLOGY ASSESMENT, R&D&I OPPORTUNITIES AND TASKS. Contextualized overview of the Biodiesel Production Chain, from the lab bench to the industry, with critical evaluation of state-of-art and technological development through scientific articles and patents, focusing on feedstock, reaction/production, first and second generation processes, specification and quality, transport, storage, co-products (effluents and sub-products), and emissions. Challenges are identified and solutions are proposed based on the Brazilian feedstock, edaphoclimatic conditions, process monitoring in remote regions, state policy, and environment preservation, among others. Forecasts are made based on the technology assessment, identifying future trends and opportunities for R&D&I.Keywords: biofuels production chain; technology assessment; forecasting. introduçãoA cadeia produtiva do biodiesel pode ser vista de modo integrado (Figura 1) compreendendo matérias-primas e insumos, reação (transformação), processo de produção e purificação, controle de qualidade, transporte, armazenamento e estocagem, coprodutos (efluentes e subprodutos), uso e emissões. A Química permeia toda a cadeia do biodiesel, sendo indispensável para sua viabilização econômica, ambiental e tecnológica, tanto nas áreas rurais como industriais.A busca pela inserção do biodiesel na matriz energética tem sido um dos focos de vários países e blocos comerciais.1-4 Esta intensificação do uso do biodiesel se alicerça num tripé: (1) ambiente (melhoria das condições climáticas por redução das emissões e utilização de CO 2 pela matéria-prima); (2) social (desenvolvimento rural associado à produção de matéria-prima); (3) energia (independência de fornecedores, consumidores produzindo sua própria energia).Para que o biodiesel seja classificado como fonte renovável de energia é essencial considerar não só o balanço de energia da sua produção, mas também as proporções de energia alocadas aos seus coprodutos e ao seu reaproveitamento.5 Além de renovável, o biodiesel tem ainda a vantagem de redução das emissões reguladas. Adicionalmente, permite melhorar o fechamento do ciclo do carbono (carbon neutral) e, quando de origem vegetal, intensifica o sequestro de CO 2 da atmosfera, impactando favoravelmente nas mudanças climáticas do planeta, ao retirar CO 2 no crescimento das plantas geradoras de óleo, deste modo compensando a adição de CO 2 à atmosfera durante a sua queima. O biodiesel é ainda biodegradável e, adicionado ao diesel, tem efeito sinérgico de biodegradação por cometabolismo. 5A maior desvantagem tecnológica do biodiesel é a relação inversa entre a estabilidade oxidativa (favorecida pela maior concentração de ácidos graxos saturados) e as propriedades a baixa temperatura, como ponto de névoa e ponto de entupimento (favorecidos pela maior concentração de ácidos graxos insaturados). 6 Economicamente, para que o biodiesel tenha um papel ativo no m...

Effects of Adding Some Natural Substances to Biodiesel to Control its Effect on Carbon Steel Corrosion

“…Unlike fossil fuels, which are relatively inert and therefore keep their physical and chemical stability little changed, biodiesel degrades over the time due to oxidation reactions, humidity absorption and microorganism attacks 1 . Many products such as peroxides and hydroperoxides are formed as consequence of degradation and they are converted into aldehydes, ketones and acids.…”

“…As a consequence, the water in biodiesel may condense over the metal surface or accelerate the hydrolysis reactions, affecting its quality 2,4 . Besides the presence of water, the water temperature, the contact with air and the light incidence favor the increase of biodiesel corrosivity 1,[4][5][6][7] . When biodiesel causes corrosion of a metal surface, the liberation of metal ions occurs as consequence of it.…”

Utilização de argilas para purificação de biodiesel

“…1 A cadeia produtiva do biodiesel pode ser vista de modo integrado compreendendo matérias-primas e insumos, trans formação, processo de produção e purificação, controle de qualidade, transporte, armazenamento e estocagem, coprodutos, uso e emissões. 2 No que diz respeito às matérias-primas para a produção de biodiesel de primeira geração, uma ideia inicial foi utilizar resíduos domésticos e agroindustriais de baixo valor agregado. As primeiras rotas alternativas foram usando óleos residuais de frituras, procedentes de residências, restaurantes ou indústrias de processamentos de óleos e gorduras.…”

Identificação de adulteração de biocombustível por adição de óleo residual ao diesel por espectrofluorimetria total 3D e análise das componentes principais

“…2 O panorama geral de artigos e patentes na área de biodiesel apresenta padrão de tecnologia emergente, mostrando ser uma área ainda competitiva em termos de pesquisa científica e da apropriação do conhecimento por patentes. 3 O processo mais utilizado para a produção de biodiesel é a transesterificação que consiste na reação dos triglicerídeos, principais componentes dos óleos e gorduras, com alcoóis de cadeia curta, tais como metanol e etanol. 3 Óleos de girassol, mamona, milho, soja, além de óleo de fritura, são matérias-primas usuais para a produção de biodiesel.…”

“…3 O processo mais utilizado para a produção de biodiesel é a transesterificação que consiste na reação dos triglicerídeos, principais componentes dos óleos e gorduras, com alcoóis de cadeia curta, tais como metanol e etanol. 3 Óleos de girassol, mamona, milho, soja, além de óleo de fritura, são matérias-primas usuais para a produção de biodiesel. A monitoração da qualidade dos combustíveis é importante, não somente em função do desempenho dos veículos, mas, devido ao impacto ambiental das emissões de poluentes.…”