Energy balance to production process of biodiesel non-catalytic using supercritical ethanol and soybean seed / Balanço energético para o processo de produção de biodiesel não catalítico utilizando álcool supercrítico e semente de soja

Gabriel Cassemiro Mariano, Ariovaldo Bolzan, Marintho Bastos Quadri, Dyego Amaral Silveira, Rafael Dias

Abstract


The non-catalytic transesterification of vegetable oil using an alcohol in supercritical conditions has been highlighting as an alternative method for production of biodiesel. To supercritical biodiesel production was developed bench reactor with a volume of 150 mL and capacity to support 300 bar pressure in temperature of 350 ° C. Experiments were conducted at different temperatures, granulometries, molar ethanol: oil and water concentrations. To characterize the biodiesel were been done chromatographic analyzes and mass balance identifying the quality and yield of esters. Biodiesel showed good quality for the composition of esters and had a maximum yield of 94.87%. The roasted soybean presented calorific potential of 2203.17 kcal / kg. To characterize the byproduct, roasted soybean, we performed a thermal analysis (TGA-DTA). To quantify the energy consumed and energy produced "Input / Output" in the production process of biodiesel has been done an energy balance. For the proposed process was finding an energy relationship of 1,19:1, and a cost of 8.49 reais per liter of Fatty Acid Ethyl Ester (FAEE) produced with supercritical ethanol and soybean seed. It was identified that the process of producing biodiesel from oil seeds can be viable when used a seed cheap.


Keywords


Supercritical; Non-catalytic transesterification; Fatty Acid Ethyl Ester; Energy Balance

Full Text:

PDF

References


- Agrobyte, Disponível em: . Acesso em 14/11/2012.

- ALMEIDA NETO, J.A.. CRUZ, R.S., ALVES, J.M., PIRES, M.M., ROBRA, S., PARENTE, E. Balanço energético de ésteres metílicos e etílicos de óleo de mamona. Paraíba, 2004.

- ANITESCU, G., DESHPANDE A., TAVLARIDES, L. L., Integrated sechnology for supercritical biodiesel production and power cogeneration. Energy and Fuels, v 22, p. 1391–1399, 2008.

- ANP, Agência Nacional do Petróleo, Disponível em: . Acesso em 14/11/2012.

- ASSENHEIMER, A., CAMPOS, A. T., JÚNIOR, A. C. G., Análise energética de sistemas de produção de soja convencional e orgânica. Ambiência – Revista do Setor de Ciências Agrárias e Ambientais, 2009. v. 5, p. 443-455.

- BALA, B. K. Studies on biodiesels from transformation of vegetable oils for diesel engines. Energy Edu Sci Technol , 2005, v. 15,p. 1–43.

- Centrais Elétricas de Santa Catarina S.A. – Celesc, Disponível em: . Acesso em 14/11/2012

- DEMIRBAS, A. Biodiesel production via non-catalytic SCF method and biodiesel fuel characteristics. Energy Conversion and Managenment, 2006, v. 47, p. 2271–2282.

- DEMIRBAS, A. Comparison of transesterification methods for production of biodiesel from vegetable oils and fats. Energy Conversion and Managenment, v. 49, p. 125 - 130, 2008.

- GAZZONI, D. L., FELICI, P. H. N., CORONATO, R. M. E. S., RALISCH, R., Balanço energético de girassol e soja para produção de biodiesel. Biomassa & Energia, 2005, v. 2, p. 259-265.

- GHESTI, G. F., Estudo de catalizadores para obtenção de biodiesel por transesterificação e determinação de rendimento por espectroscopia raman. Instituto de Química, Universidade de Brasília, DF, 2006, 150p. Dissertação de Mestrado.

- GÓES, P. S. A., O Papel da Petrobras na Distribuição de Biodiesel: Perspectivas de Produção e Distribuição do Biodiesel de Mamona, Ed. UFBA, 2006, 64p.

- KUSDIANA , D., SAKA, S., Biodiesel fuel from rapeseed oil as prepared in supercritical methanol. Fuel, 2001, v. 80, p. 225-230.

- MACEDO, I. C., Greenhouse gas emissions and bio-ethanol production. utilization in Brazil. Biomass & Bioenergy, 1998, v. 14, p. 77-81.

- MACEDO, I. C., Balanço das emissões de gases do efeito estufa na produção e uso do etanol no Brasil. Governo do Estado de São Paulo, Secretaria do Meio Ambiente, São Paulo, 2004.

- MARZULLO, R. C. M., Inventário do ciclo de vida do óleo de soja para a produção de biodiesel capaz de gerar 40 GJ de energia. Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. 2006. Dissertação de Mestrado.

- NEFF, W. E.; SELKE, E.; MOUNTS, T. L.; RINSCH, W.; FRANKEL, E. N.; ZEITOUN, M. A. M. Effect of triacylglycerol composition and structures on oxidative stability of oils from selected soybean germplasm. Journal of the American Oil Chemists' Society, 1992, v. 69, p. 111-118.

- PIMENTEL, D., Handbook of energy utilization in agriculture. Boca Raton, 1980, 487 p.

- PINTO, A. C.; GUARIEIRO, L. L. N.; REZENDE, M. J. C.; RIBEIRO, N. M.; TORRES, E. A.; LOPES, W. A.; PEREIRA, P. A. P.; ANDRADE, J. B. Biodiesel: An Overview. Journal of Brazilian Chemical Society, 2005, v. 16, p. 1313-1330.

- SERRÃO, A. A., OCÁCIA, G. C., Produção de biodiesel de soja no Rio Grande do Sul. Revista Liberato, 2007, v. 9, p. 35-41.

- VIANNA, F.C. Análise de Ecoeficiência: Análise do desempenho econômico-ambiental do biodiesel e petrodiesel. Escola Politécnica, USP. 2006. Dissertação Mestrado.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.