Caracterização de óleo de peixe e potencial de produção de biodiesel

Abstract

Resumo: O biodiesel é uma fonte de energia renovável, que pode substituir o diesel, total ou parcialmente. Novas matérias-primas estão sendo pesquisadas para produção de biodiesel. Os resíduos do beneficiamento de peixe são ricos em compostos orgânicos e inorgânicos, gerando preocupação sobre impactos ambientais causados pela disposição inadequada desses materiais no ambiente. O óleo de peixe é um dos produtos que pode ser extraído desses resíduos, agregando valor a essas partes do peixe e pode ser uma alternativa de matéria-prima para produção de biodiesel, reduzindo os custos de produção desse biocombustível e contribuindo para sustentabilidade. Desse modo, o objetivo desse trabalho foi a produção de biodiesel, utilizando como matéria-prima o óleo do peixe em reação com etanol por transesterificação via catálise básica. Foram analisadas algumas características físico-químicas do óleo de peixe como o teor de umidade, índice de saponificação, índice de acidez, massa específica, viscosidade, índice de iodo e a composição em ácidos graxos. O óleo de peixe é constituído principalmente por ácidos graxos poli-insaturados e com alto teor de acidez (10,86±0,05 mg KOH/g). Deste modo, o óleo passou por um tratamento de neutralização e a acidez foi reduzida para 0,68±0,01 mg KOH/g, sendo assim viável para reação transesterificação via catálise básica. A influência da quantidade de catalisador (0,5; 0,7; 1; 1,3; 1,5% m/m), razão molar óleo:álcool (7; 8,21; 10; 11,79; 13) e temperatura (30; 36; 45; 54; 60 oC), sobre o rendimento em ésteres etilicos foi avaliada utilizando um planejamento fatorial DCCR e a metodologia de superfície de resposta. A quantidade de catalisador foi a variável que mais influenciou a transesterificação do óleo de peixe. A melhor condição operacional produzida foi com 0,7% m/m de catalisador, razão molar óleo:álcool de 1:11,79 e temperatura de 54 oC. Por fim, a caracterização dos ésteres etílicos foi realizada pelo teor de umidade, índice de acidez, massa específica, viscosidade cinemática, teor de éster e teor de glicerol livre. Os resultados obtidos demonstram que as características físico-químicas dos ésteres etílicos obtidos atendem aos padrões exigidos pela ANP - Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis, sendo estes considerados como biodiesel

Abstract: Biodiesel is a renewable energy source that may replace diesel in whole or in part. New feedstocks are being researched for biodiesel production. The waste from fish processing is rich in organic and inorganic compounds, this generating concerns about the environmental impacts caused by the inadequate disposal of this material in the environment. Fish oil is one of the products that can be extracted from these residues, adding value to these fish parts and can be a feedstock alternative for biodiesel production, reducing the production costs of this biofuel and contributing to sustainability. In this sense the objective of this work was the production of biodiesel, by fish oil a feedstock in transesterification reaction with ethanol via alkaline catalysis. Some physico-chemical characteristics of fish oil were analyzed, such as moisture content, saponification number, acid number, specific mass, viscosity, iodine content and composition in fatty acids. Fish oil consists mainly of polyunsaturated fatty acids with a high acid content (10.86±0.05 mg KOH/g). In this way, the oil underwent to a neutralization treatment and the acidity reduced to 0.68±0.01 mg KOH/g, thus becaming feasible for transesterification reaction via basic catalysis. The influence of the amount of catalyst (0.5, 0.7, 1, 1.3, 1.5% m/m), molar ratio oil: alcohol (7, 8.21, 10, 11.79, 13) and temperature (30; 36; 45; 54; 60 oC) on the yield of ethyl esters was evaluated using CCD design and response surface methodology. The amount of catalyst was the variable that most influenced the transesterification of fish oil. The best operating condition was obtained at 0.7% m/m catalyst, molar ratio (oil:alcohol) of 1:11.79 and temperature of 54 oC. Finally, the characterization of the ethyl esters was determined by its moisture content, acid number, specific mass, kinematic viscosity, ester content and free glycerol content. The results showed that the physico-chemical characteristics of the ethyl esters meet the standards required by the ANP - National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels, to be considered as biodiesel