Obtenção de ésteres etílicos e metílicos, por reações de transesterificação, a partir do óleo da palmeira latino americana macaúba - Acrocomia aculeata

Abstract

Com o intuito de se obter biodiesel (ésteres etílicos ou ésteres metílicos) de óleos dos frutos da palmeira macaúba (Acrocomia aculeata) foram realizadas reações de transesterificação através de alcoólise (metanólise e etanólise) sob catálise básica homogênea (utilizando KOH, NaOH, CH 3 CH 2 OK, CH 3 CH 2 ONa CH 3 OK e CH 3 ONa), catálise ácida homogênea (utilizando HCl e H 2 SO 4 ) ou em catálise heterogênea (utilizando catalisadores inéditos CuCl 2 e V 2 O 5 ). Nestas reações foram determinadas as melhores proporções, nas quais se podem obter rendimentos reacionais satisfatórios, bem como a influência dos catalisadores nos processos reacionais. Através do monitoramento (por colheita) da produção de frutos de palmeiras de macaúba nativas foram obtidos dados qualitativos e quantitativos de grande importância sobre os óleos desta oleaginosa. Foram realizados processos de extração e as características dos óleos do mesocarpo e das amêndoas de macaúba foram determinadas. Com relação às características dos óleos determinou-se a influência da acidez, contida nas amostras de óleos de amêndoas, nas reações de transesterificação através de etanólise com KOH. Com o intuito de valorizar e demonstrar a importância da preservação desta planta oleaginosa visando o uso dos óleos de seus frutos na produção de biodiesel foi realizado reações de transesterificação com utilização direta das amêndoas (processo in situ). Os resultados do processo in situ, relacionando os procedimentos utilizados e produtos obtidos, foram correlacionados com os Doze Princípios da Química Verde. Também foram avaliados procedimentos de tratamento (refino), do biodiesel (metílico e etílico), sendo os mesmos submetidos posteriormente à análise de suas características físico-químicas (densidade relativa, índice de acidez, ponto de fulgor, ponto de névoa, viscosidade cinemática, teor de água, índice de iodo e teor em ésteres). A qualidade dos produtos obtidos foi determinada verificando a sua correlação com os parâmetros das especificações brasileiras (ANP), americanas (ASTM) e européias (prEN 14214), para o uso deste tipo de combustível.

Ethyl esters and methyl esters (biodiesel) from oils of the fruits of the palm tree macauba (Acrocomia aculeata) were obtained by transesterification reactions performing the alcoholysis (methanolysis and ethanolysis) under homogeneous basic catalysis (using KOH, NaOH, CH 3 CH 2 OK, CH 3 CH 2 ONa CH 3 OK and CH 3 ONa), under homogeneous acid catalysis (using HCl and H 2 SO 4 ) and under heterogeneous catalysis (using the inedit transesterification catalysis with catalysts CuCl 2 and V 2 O 5 ). In all these reactions the best proportions of the catalyst were determined in order to obtain the most satisfactory results action, as well as the influence of the catalysts in the processes reactions. The production of fruit in the native Latin American Palm trees of macauba were monitored and obtained the qualitative and quantitative data obtained demonstrate the great importance this plant. After the extraction processes of the oils, theirs characteristics were determined for the oils from the mesocarp and from the macauba almonds. The influence of the free fatty acid contained in the samples of the almonds oils, in the transesterification reactions ethanol and KOH were studied in details. In order to demonstrate the importance of the preservation of this oleaginous plant for the use of its oil for the biodiesel production, several were performed using directly the macauba kernels. (in situ process). The in situ process was performed and proving that this biodiesel production method is in complete agreement with the Twelve principles of Green Chemistry. In this case the biodiesel was the obtained directly avoiding previous oil extraction. It were stablished also treatment procedures for the refining of the obtained esters (methyl biodiesel and ethyl biodiesel), being the same ones submitted to later analysis of the physical-chemical characteristics (relative density, acid number, cloud point, flash point, cinematic viscosity, content of water, iodine number and content in esters). The quality of the produced Biodiesel was determined by comparison with the ectio that were correlated to the Brazilian (ANP), American (ASTM) and European (prEN 14214) specifications, for the use of this kind of fuel.