Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76047
Tipo: Dissertação
Título: Óleo da semente de macaúba (Acrocomia aculeata): extração, obtenção de biodiesel e caracterização da conversão e viscosidade cinemática
Título em inglês: Macaúba seed oil (Acrocomia aculeata): extraction, obtaining biodiesel and characterization of conversion and kinematic viscosity
Autor(es): Sousa, Bruna Araújo de
Orientador: Rios, Maria Alexsandra de Sousa
Coorientador: Nascimento, Tassio Lessa do
Palavras-chave em português: Biodiesel;Macaúba;Refino;Viscosidade cinemática
Palavras-chave em inglês: Biodiesel;Macauba;Refining;Kinematic viscosity
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Data do documento: 2023
Citação: SOUSA, B. A. de. Óleo da semente de macaúba (Acrocomia aculeata): extração, obtenção de biodiesel e caracterização da conversão e viscosidade cinemática. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
Resumo: A oleaginosa Macaúba (Acrocomia aculeata) vêm sendo apresentada como matéria-prima para produção de biodiesel devido sua composição de ácidos graxos na amêndoa e na polpa, quando voltado especificamente para a amêndoa, a composição de ácidos graxos saturados é de 60%, como por exemplo o ácido láurico (C12:0), ácido mirístico (C14:0) e ácido palmítico (C16:0), especialmente ácidos graxos de cadeia curta, como o ácido láurico, podem indicar um maior rendimento no processo de conversão a biodiesel. No trabalho foram avaliadas as características da extração do óleo da amêndoa, em sistema Soxhlet, utilizando-se o hexano como solvente. O rendimento do processo de extração foi de 60,29%, o óleo apresentou Índice de Acidez (IA) de 7,49 mg NaOH/g de óleo. Após a extração, o óleo foi submetido ao processo de pré-tratamento/refino, composto por degomagem, neutralização e secagem. Com o óleo refinado, produziu-se o biodiesel via transesterificação básica com uso do metanol na presença do catalisador hidróxido de potássio (KOH), a reação ocorreu sob agitação constante, a 60 °C, a concentração do catalisador foi de 1,5% da massa do óleo, e a concentração do metanol foi calculada de acordo com a acidez do óleo no qual foi de 0,134 mg NaOH/g. Para avaliação da conversão em biodiesel utilizou-se Cromatografia Gasosa (CG) e Ressonância Magnética de Protóns 1H. Por CG obteve-se uma conversão de 80,27% em teor de ésteres metílicos (Fatty Acid Methyl Esters = FAME), já para o cálculo de conversão com o RMN 1H foi obtido 89,68%. As viscosidades cinemáticas e dinâmicas para o óleo bruto foram medidas seguindo a metodologia ASTM D2270, apresentando os valores para viscosidade cinemática de 60,248; 27,728 e 6,314 mm²/s , nas temperaturas de 20 °C, 40 °C e 100 °C, respectivamente. Para o biodiesel produzido do óleo pós-refino, a viscosidade cinemática, dinâmica e densidade foram medidas com variação de temperatura de 20 °C a 100 °C para avaliar o comportamento do biodiesel, obtendo-se a viscosidade cinemática de 3,900 (20 °C); 2,527 (40 °C) e 1,221 mm²/s (100 °C). Os valores de viscosidade cinemática encontrados para as misturas B15 e B20 foram de 2,743 e 2,705 mm²/s, respectivamente. Foi realizado a análise inicial em reômetro para a avaliação do coeficiente de atrito (CoF), o biodiesel de macaúba apresentou CoF baixo, obtendo coeficiente de atrito médio de 0,0521. Os resultados no estudo descrevem que o biodiesel de macaúba, necessita de refino, caso seja visado para produção de biodiesel com características em conformidade com a resolução ANP vigente, para as suas misturas com o diesel ou substituição total, tendo como base os parâmetros similares ao diesel fóssil, utilizado como padrão para determinar a usabilidade do biodiesel como mistura ou substituição total.
Abstract: The oilseed Macaúba (Acrocomia aculeata) has been presented as a raw material for the production of biodiesel due to its composition of fatty acids in the almond and pulp, when specifically focused on the almond, the composition of saturated fatty acids is 60%, as per For example, lauric acid (C12:0), myristic acid (C14:0) and palmitic acid (C16:0), especially short-chain fatty acids, such as lauric acid, can indicate a higher yield in the biodiesel conversion process. In the work, the characteristics of almond oil extraction were evaluated in a Soxhlet system, using hexane as a solvent. The yield of the extraction process was 60.29%, the oil had an Acid Index (AI) of 7.49 mg NaOH/g of oil. After extraction, the oil was subjected to the pre-treatment/refining process, consisting of degumming, neutralization and drying. With the refined oil, biodiesel was produced via basic transesterification using methanol in the presence of the catalyst potassium hydroxide (KOH), the reaction took place under constant stirring, at 60 °C, the catalyst concentration was 1.5% of the oil mass, and the methanol concentration was calculated according to the acidity of the oil, which was 0.134 mg NaOH/g. To evaluate the conversion into biodiesel, Gas Chromatography (GC) and 1H Proton Magnetic Resonance were used. By GC, a conversion of 80.27% in methyl ester content (Fatty Acid Methyl Esters = FAME) was obtained, while for the conversion calculation with 1H NMR, 89.68% was obtained. The kinematic and dynamic viscosities for crude oil were measured following the ASTM D2270 methodology, presenting values for kinematic viscosity of 60.248; 27.728 and 6.314 mm²/s, at temperatures of 20 °C, 40 °C and 100 °C, respectively. For biodiesel produced from post-refining oil, the kinematic viscosity, dynamics and density were measured with a temperature variation of 20 °C to 100 °C to evaluate the behavior of the biodiesel, obtaining a kinematic viscosity of 3,900 (20 °C ); 2.527 (40 °C) and 1.221 mm²/s (100 °C). The kinematic viscosity values found for mixtures B15 and B20 were 2.743 and 2.705 mm²/s, respectively. The initial analysis was carried out using a rheometer to evaluate the coefficient of friction (CoF). Macaúba biodiesel showed a low CoF, obtaining an average coefficient of friction of 0.0521. The results in the study describe that macaúba biodiesel requires refining, if it is intended for the production of biodiesel with characteristics in accordance with the current ANP resolution, for its mixtures with diesel or total replacement, based on parameters similar to those fossil diesel, used as a standard to determine the usability of biodiesel as a blend or total replacement.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76047
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/5230595498263241
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/6872916731299617
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/2860667150743768
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DEME - Dissertações defendidas na UFC

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
2023_dis_basousa.pdfDissertação de Bruna Araújo de Sousa3,84 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.