Engine Performance of Biodiesel Fuel Prepared from Soybean Soapstock:  A High Quality Renewable Fuel Produced from a Waste Feedstock

Abstract

A previously developed bench-scale method for the production of fatty acid methyl esters (biodiesel) from soybean soapstock (Haas, M. J.; Bloomer, S.; Scott, K. J. Am. Oil Chem. Soc. 2000, 77, 373-379) was taken to the small pilot scale, producing approximately 2.5 L of material per run. By multiple successive reactions, 25 L of product was accumulated. The fatty acid composition of the ester product (wt %) was palmitic: 16.2, stearic: 4.7, oleic: 16.2, linoleic: 54.4, and linolenic: 6.9. This mirrors the fatty acid composition of soy soapstock and is quite similar to that of commercial biodiesel produced from refined soybean oil. The ester product met the provisional biodiesel specifications of the American Society for Testing and Materials with regard to all variables examined: flash point, water and sediment, carbon residue, sulfated ash, density, kinematic viscosity, sulfur, cetane number, cloud point, copper corrosion, acid number, free glycerin, and total glycerin, and had density and iodine number values comparable to those of commercial soy-based biodiesel. Emissions data for both the neat fuel and a 20 vol % blend in low-sulfur petroleum diesel were collected according to the Environmental Protection Agency heavy-duty transient cycle protocol using a DDC Series 60 engine on an engine test stand. The emissions profile of biodiesel from soapstock was quite similar to that of biodiesel produced from refined soy oil. Compared with petroleum diesel fuel, emissions of total hydrocarbons, particulates, and carbon monoxide were reduced 55%, 53%, and 48%, respectively, with neat soapstock biodiesel. Total nitrogen oxides increased 9%. Operation on a 20 vol % blend of soapstock biodiesel in petroleum diesel gave reductions of 27.7%, 19.7%, and 2.4%, respectively, in total hydrocarbons, particulate matter, and carbon monoxide, relative to petroleum diesel. Nitrogen oxide emissions increased 1.3%. In the context of engine emissions, these data suggest the suitability of the methyl esters of soy soapstock as a diesel fuel.

Biodiesel de soja: taxa de conversão em ésteres etílicos, caracterização físico-química e consumo em gerador de energia

“…O biodiesel pode então ser definido como sendo um mono-alquil éster de ácidos graxos derivado de fontes renováveis, como óleos vegetais e gorduras animais 4,14,15 , obtido através de um processo de transesterificação, no qual ocorre a transformação de triglicerídeos em moléculas menores de ésteres de ácidos graxos 9,12 . Encontra-se registrado na "Environment Protection Agency -EPA -USA" como combustível e como aditivo para combustíveis e pode ser usado puro a 100% (B100), em mistura com o diesel de petróleo (B20), ou numa proporção baixa como aditivo de 1 a 5% 16 ; sua utilização está associada à substituição de combustíveis fósseis em motores do ciclo diesel 6,17 , sem haver a necessidade de nenhuma modificação no motor 18 .…”

“…Como combustível o biodiesel possui algumas características que representam vantagem sobre os combustíveis derivados do petróleo, tais como, virtualmente livre de enxofre e de compostos aromáticos; alto número de cetano; teor médio de oxigênio; maior ponto de fulgor; menor emissão de partículas, HC, CO e CO 2 ; caráter não tóxico e biodegradável, além de ser proveniente de fontes renováveis 17,19,20 . A utilização de biodiesel como combustível vem apresentando um potencial promissor no mundo inteiro 21 , sendo um mercado que cresce aceleradamente 22 devido, em primeiro lugar, a sua enorme contribuição ao meio ambiente, com a redução qualitativa e quantitativa dos níveis de poluição ambiental, principalmente nos grandes centros urbanos 23 .…”

“…Os óleos brutos comercialmente encontrados possuem um índice de acidez entre 0,5 -3% 39 , sendo indicado para uma reação completa na produção de biodiesel que o teor de ácidos graxos livres seja inferior a 3% 37 . Inúmeros trabalhos vêem sendo desenvolvidos com testes de vários tipos de óleos transesterificados, puros ou misturados ao diesel convencional em diferentes proporções e têm demonstrado bons resultados quando utilizados por caminhões, ônibus e tratores 8,17,27,40 . O objetivo do presente trabalho foi avaliar a taxa de conversão do óleo neutro de soja em éster etílico (biodiesel) e o rendimento no processo de transesterificação, bem como caracterizá-lo segundo parâmetros químicos e físicos, testando seu consumo em gerador de energia elétrica.…”

Concentration Profiles of Regulated and Unregulated Pollutants Emitted from the Combustion of Soybean Biodiesel and Diesel/Biodiesel Blend Originating of a Diesel Cycle Engine

“…[7][8][9] Though a small number of authors do not find any significant difference between diesel (B0) and pure biodiesel (B100) and there are others that have found smaller emissions for diesel than biodiesel. [10][11][12] On the other hand, studies about pollutant emissions reduction for oxidized biofuels or mixed ones are scarce.…”

ESTUDO COMPARATIVO DOS PROCESSOS DE SEPARAÇÃO ENVOLVIDOS NO PRÉ-TRATAMENTO DE ÓLEO DE PALMA BRUTO (Elaeis guineensis, jacq)1.

“…A maior conscientização dos países na busca por combustíveis alternativos que minimizem a emissão de poluentes tem contribuído para que sejam desenvolvidos combustíveis a partir de biomassa renovável, fazendo com que a demanda por tecnologia nessa área cresça rapidamente (HAAS et al 2001).…”