Estudo referente ao Biodiesel
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Pequeno estudo de mercado e de instalação indstrial para a produção de Biodiesel

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Estudo referente ao Biodiesel Estudo referente ao Biodiesel Document Transcript

  • BIODIESEL1 – INTRODUÇÃO1.1 – CONCEITOO Biodiesel é um biocombustível renovável e biodegradável, produzido através de uma reação química de um óleoou gordura de origem vegetal ou animal, com a adição de um álcool simples (etanol ou metanol) na presença deum catalisador (normalmente o hidróxido de sódio - NaOH ou o hidróxido de potássio - KOH). Tal reação química échamada de transesterificação, cujos produtos principais são os ésteres etílicos ou metílicos de ácido graxo(biodiesel) e o glicerol (glicerina) como subproduto, como mostrado abaixo:http://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/trans_1.gifO Biodiesel também pode ser definido segundo os critérios abaixo:- Definição Geral: Combustível natural usado em motores diesel, produzido através de fontes renováveis, queatende as especificações da ANP.- Definição Geral estendida: Combustível renovável derivado de óleos vegetais, como girassol, mamona, soja,babaçu e demais oleaginosas, ou de gorduras animais, usado em motores a diesel, em qualquer concentração demistura com o diesel. Produzido através de um processo químico que remove a glicerina do óleo.- Definição Técnica: Combustível composto de mono-alquilésteres de ácidos graxos de cadeia longa, derivados deóleos vegetais ou de gorduras animais e designado B100.- Definição da Legislação Brasileira: Biocombustível derivado de biomassa renovável para uso em motores acombustão interna com ignição por compressão ou, conforme regulamento, para geração de outro tipo de energia,que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil.1.2 – APLICAÇÕESO biodiesel como um biocombustível, pode substituir parcialmente ou totalmente, o óleo diesel derivado de petróleonos motores de ciclo diesel automotivos (automóveis, caminhões, tratores, etc) ou de ciclo diesel estacionários(geradores, etc).Este produto pode ser misturado ao óleo diesel derivado de petróleo em qualquer proporção, pois possuicaracterísticas físico químicas semelhantes, sem a necessidade de qualquer alteração mecânica nos motoresdiesel existentes, exceto em alguns motores antigos.Além disto, por ser um produto biodegradável, não-tóxico e praticamente livre de resíduos de enxofre e aromáticos,é considerado um combustível ecológico.Logo, como se trata de uma fonte de energia limpa não poluente, a sua aplicação em um motor diesel convencionalresulta, quando comparado com a queima do diesel mineral, numa redução substancial de monóxido de carbono ede hidrocarbonetos não queimados, que são liberados para a atmosfera.1.3 – VANTAGENS E DESVANTAGENSComo todo biocombustível, o biodiesel apresenta uma série de vantagens e desvantagens, quanto a sua utilizaçãoprática.1.3.1 – VANTAGENSO Biodiesel apresenta as seguintes vantagens:- Fonte de energia renovável e ecológica.- Produção não contribui para o aumento das emissões de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera.- Queima eficaz contribui para a diminuição do efeito estufa, além de não gerar resíduos tóxicos.- Contribui para a geração de empregos no setor primário, devido ao uso das oleaginosas.- Ausência da necessidade de modificação nos motores diesel atuais, para misturas de biodiesel a 20 % com dieselfóssil, sendo que percentuais superiores exigem avaliações mais elaboradas de desempenho do motor.- Desempenho similar ao diesel fóssil em climas frios.- Substituição gradativa do diesel fóssil ao longo dos anos.- Redução da necessidade de importação do diesel fóssil.- Viabilização da produção em regiões isoladas.
  • - Possibilidade de fortalecimento do setor de agronegócios, promovendo o crescimento regional sustentado.- Quando misturado ao diesel fóssil tende a melhorar as características desse, otimizando a sua lubricidade, alémde reduzir o teor de enxofre e elevar o número de cetano.- Pode aumentar a vida útil dos motores diesel, pois é um excelente lubrificante.- Baixo risco de explosão, ocorrendo apenas em temperaturas acima de 150 °C.- Facilidade e segurança para armazenamento e transporte.- Favorecimento a rotação de culturas no setor primário, preservando o solo.- Aceitação e uso cada vez maior o país.- Possibilidade de uso dos créditos de carbono conforme o Protocolo de Kioto.1.3.2 – DESVANTAGENSO Biodiesel apresenta as seguintes desvantagens:- Ligeiro temor do mercado quanto à utilização de toda a glicerina gerada como subproduto.- Suspeitas não comprovadas sobre a acroleína ser cancerígena, gerada durante a queima parcial da glicerina.- Possível impacto ambiental, pois os cultivos de algumas matérias primas estão invadindo florestas tropicais quepodem extinguir certas espécies de animais ou vegetais.- Probabilidade de esgotamento do solo se a produção da matéria-prima for intensiva.- O balanço de dióxido de carbono (CO2) do biodiesel não é totalmente neutro, se for considerada a energia para asua produção.- Especulação quanto à probabilidade de aumento do custo de alguns alimentos, devido à demanda do biodiesel.- Possível impacto no mercado sobre alguns produtos, devido à queda do custo da glicerina.1.4 – CLASSIFICAÇÃO GERALO nome biodiesel muitas vezes é confundido com a mistura diesel + biodiesel, disponível em alguns postos decombustíveis existentes no país. Logo, foi convencionada a adoção da expressão BXX, onde o B significa “Blend” eXX a porcentagem deste produto misturado ao diesel fóssil, também conhecido como óleo diesel ou simplesmentediesel.Segundo esta convenção, a mistura de 2% de biodiesel junto ao diesel é chamada de B2 e assim sucessivamente,até o biodiesel puro, chamado de B100.Assim, a sigla B2 significa 2% de biodiesel e 98% de diesel e o B5 significa 5% de biodiesel e 95% de diesel. Taismisturas estão aprovadas para uso no país e a sua produção deve respeitar as especificações técnicas definidaspela Agência Nacional do Petróleo (ANP).Na prática, têm-se realizado diversos testes e uso do biodiesel nos níveis de concentração abaixo:- Puro = B100.- Misturas = B20 e B30.- Aditivo = B5.- Aditivo de lubricidade = B2.Como dito acima, a utilização do biodiesel puro ainda está sendo testada, mas caso seja devidamente aprovada,será chamado de B100. Por outro lado, as misturas em proporções volumétricas entre 5% e 20% são as maisutilizadas, sendo que para a mistura B5, não é necessária nenhuma adaptação nos motores.Atualmente, o biodiesel vendido nos postos de combustíveis do país possui 2% de biodiesel e 98% de diesel, isto é,o biodiesel B2.Convém lembrar que o biodiesel deve ser utilizado apenas em motores a diesel, e nunca em motores que utilizamoutros combustíveis diferentes.1.5 – QUÍMICA DO BIODIESELA química dos ácidos graxos interfere bastante nas características do biodiesel. Será mostrado abaixo, a maneiracomo as substâncias reagem quimicamente entre si.Os ácidos graxos diferem entre si, devido a três características:
  • - o tamanho de sua cadeia hidrocarbônica;- o número de insaturações;- a presença de grupamentos químicos.Quanto maior a cadeia hidrocarbônica da molécula, maior o número de cetano e a lubricidade do combustível,assim como, maior o ponto de névoa e o ponto de entupimento. Logo, as moléculas muito grandes (ésteresalquílicos do ácido erúcico, araquidônico ou eicosanóico) quando pré-aquecidas, tornam difícil o uso do combustívelem regiões com baixas temperaturas.Quanto às insaturações, quanto menor o número de insaturações (duplas ligações) nas moléculas, maior o númerode cetano do combustível, melhorando a qualidade da combustão. Por outro lado, um maior número deinsaturações, torna as moléculas menos estáveis quimicamente, podendo ocasionar problemas de oxidações,degradações e polimerizações do combustível.Concluindo, tanto os ésteres alquílicos de ácidos graxos saturados (láurico, palmítico, esteárico) como os de poli-insaturados (linoléico, linolênico) apresentam alguns inconvenientes. De uma forma geral, um biodiesel compredominância de ácidos graxos combinados monoinsaturados (oléico, ricinoléico) são os que apresentam osmelhores resultados.A apresentação abaixo, demonstra toda a química envolvida no processo do biodiesel, passo a passo:http://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/biodiesel-quimica.pps1.6 – CARACTERÍSTICAS FÍSICO QUÍMICASAs características físicas e químicas do biodiesel são semelhantes entre si, independentemente de sua origem.Essas características são quase idênticas, independente da natureza da matéria-prima e do agente detransesterificação:- Combustibilidade: é o grau de facilidade para a combustão em um dispositivo da forma desejada, para a produçãode energia mecânica adequada. Nos motores diesel, a combustibilidade se relaciona com o poder calorífico e oíndice de cetano.- Viscosidade cinemática e tensão superficial: definem a qualidade de pulverização na injeção do combustível,agindo também na qualidade da combustão.- Impactos ambientais das emissões: referem-se aos teores de enxofre e de hidrocarbonetos aromáticos, além dacombustibilidade.- Compatibilidade ao uso: refere-se a vida útil do motor através da lubricidade e pela corrosividade- Compatibilidade ao manuseio: refere-se ao transporte, armazenamento e a distribuição do combustível, onde acorrosividade, a toxidez e o ponto de fulgor são consideradas.1.6.1 – PROPRIEDADES FÍSICASSeguem abaixo, as propriedades físicas do biodiesel:- Ponto de Névoa e de Fluidez: é a temperatura em que o líquido quando refrigerado, começa a ficar turvo. O pontode fluidez é a temperatura em que o líquido não mais escoa livremente. Ambos variam segundo a matéria prima deorigem, e o álcool usado na reação.- Ponto de Fulgor (Flash Point): é a temperatura em que o produto torna-se inflamável, quando completamenteisento de metanol ou etanol, sendo de 100 ºC sob condições normais de transporte, manuseio e armazenamento.- Poder Calorífico: muito próximo do diesel, com uma diferença média à favor de 5%. Entretanto, com umacombustão mais completa, o biodiesel possui um consumo específico equivalente ao diesel.- Índice de Cetano (octanagem): tal índice é de 60 para o biodiesel e de 48 a 52 para o diesel, explicando o motivopelo qual, o biodiesel queima muito melhor num motor diesel do que o diesel.1.6.2 – PROPRIEDADES QUÍMICASSeguem abaixo, as propriedades químicas do biodiesel:- Teor de Enxofre: como os óleos vegetais e as gorduras de animais não possuem enxofre, o biodiesel écompletamente isento desse elemento contaminante.- Poder de Solvência: por ser composto de uma mistura de ésteres de ácidos carboxílicos, solubiliza um grupo
  • muito grande de substâncias orgânicas.1.7 – INVESTIMENTO E PESSOALO investimento e o pessoal necessário para a implantação de um negócio para produção de biodiesel, dependerámuito do porte da indústria ou usina, e do volume de produção almejado.Contudo, a diferença entre as matérias-primas, assim como o porte da usina e a incidência tributária sobre oproduto final, pode resultar em grandes diferenças no custo de produção do biodiesel.Assim como, os custos com as matérias- primas (óleo vegetal, sebo animal e álcool), catalisador, mão-de-obra,energia, custos administrativos e financeiros (custos de capital), além da margem do produtor, também podemgerar resultados contraditórios na comparação com o preço do diesel fóssil, tornando complexa a análise deviabilidade.Para facilitar o entendimento do custo total do biodiesel, pode-se separar a etapa agrícola e a etapa industrial.Logo, reduzindo o custo da etapa agrícola do custo de produção, obtém-se dois custos distintos: o custo do óleo eo custo de conversão.O custo de distribuição envolve custos de pós-produção, tais como transporte, mistura com óleo diesel, estocageme revenda.Por outro lado, a tributação pode ser decisiva para a implementação do negócio, capaz de tornar o custo final dobiodiesel inferior ao do diesel fóssil. Atualmente, os custos com matéria prima e produção fazem com que o preçode venda do biodiesel seja relativamente alto.Sugere-se o uso de processos contínuos e óleos crus, como opções para a redução dos custos, juntamente com arecuperação da glicerina.1.8 – LOCALIZAÇÃORecomenda-se, se possível, que um Empreendimento para produção de biodiesel seja montado próximo dosfornecedores de matéria-prima. Além disso, deve-se levar em consideração também:- Existência de uma área para resíduos que possam ser destinados para Empresas especializadas;- Fornecimento de água potável com boa qualidade;- Fornecimento estável de energia elétrica;- Disponibilidade e facilidade de mão-de-obra;- Infra-estrutura local para transportes;- Espaço útil otimizado para melhor fluxo da produção;- Áreas devidamente projetadas para a recepção das matérias primas, processos industriais e armazenamento.1.9 – MERCADOO mercado do biodiesel é praticamente dominado por empresas de grande porte, logo, já existe uma grandeconcorrência no setor. Tais empresas dispõem de tecnologia avançada, tanto para pesquisa e produção comoqualidade e melhoria dos seus produtos, o que significa um alto investimento.Contudo, existem fornecedores de soluções na forma de indústrias ou usinas de diversos portes e capacidades deprodução, para atender as demandas de energia alternativa renovável e outras necessidades, para osEmpreendedores localizados em regiões isoladas, principalmente na zona rural das cidades.Por outro lado, os fatores ambientais e a elevação dos preços do petróleo favorecem a expansão do mercado deprodutos combustíveis derivados da biomassa no país, com destaque para o etanol para uso em automóveis, e obiodiesel para caminhões, ônibus, tratores, transportes marítimos, aquaviários e em motores estacionários para aprodução de energia elétrica, onde o óleo diesel, é o combustível mais utilizado.Assim, a produção do biodiesel pode favorecer o desenvolvimento econômico de diversas regiões do Brasil, umavez que é possível explorar a melhor alternativa de matéria-prima, seja de origem vegetal ou animal.O consumo do biodiesel e de suas misturas BX pode ajudar o país de diversas formas, quanto à redução dadependência do petróleo, contribuição para a redução da poluição atmosférica, além da geração de empregos emáreas menos propícias para outras atividades econômicas, promovendo assim, a inclusão social.O Brasil alcançou o posto de terceiro maior produtor de biodiesel do planeta com uma produção de 1,16 bilhões de
  • litros em 2008, ficando atrás da Alemanha e dos Estados Unidos. Trata-se de uma ótima colocação, considerandoque o programa brasileiro completou apenas quatro anos.Desde janeiro de 2005 até dezembro de 2007, o país consumiu mais de 850 milhões de litros de biodiesel. A partirde 2010, está prevista a vigoração da obrigatoriedade da mistura de 5% de biodiesel (B5) ao diesel, logo, ademanda deverá subir para 2,3 bilhões de litros anuais.O gráfico abaixo, mostra a estimativa de demanda do biodiesel a partir do ano de 2007:http://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/demand.jpg1.10 – SELO COMBUSTÍVEL SOCIALAlém de todas as vantagens econômicas e ambientais com a produção de biodiesel no Brasil, um dos pontos maisdebatidos sobre o programa é a inclusão social. Sendo assim, foi criado o Selo Combustível Social para incentivara participação dos Agricultores e de seus familiares.Os resultados dos benefícios proporcionados pelo Selo, que dentre outros, determina que o Produtor de biodieseladquira parte das matérias-primas da agricultura familiar, adquirindo o direito de participar dos leilões de biodiesel,ganhou destaque sendo hoje um dos apelos mais fortes do setor.Já os benefícios para os Agricultores são muitos. Segundo estudos, para cada 1% de diesel substituído porbiodiesel, produzido com a participação da agricultura familiar podem ser gerados cerca de 45 mil empregos nocampo. Assim, para cada emprego gerado no campo, são gerados 3 empregos na cidade, resultando em cerca de180 mil empregos. Numa hipótese otimista, com 6 % de participação da agricultura familiar no mercado debiodiesel, seriam gerados mais de 1 milhão de empregos.Por outro lado, os Produtores que possuem o Selo têm acesso as alíquotas do PIS / Pasep e Cofins com oscoeficientes de redução diferenciados, acesso a melhores condições de financiamento junto ao BNDES e outrasinstituições financeiras credenciadas.O Selo Combustível Social será concedido ao Produtor de biodiesel que:- Promover a inclusão social dos Agricultores familiares cadastrados no Programa Nacional de Fortalecimento daAgricultura Familiar - PRONAF, que lhe forneçam matéria-prima.- Comprovar regularidade dentro do Sistema de Cadastramento Unificado de Fornecedores - SICAF.Para promover a inclusão social dos Agricultores familiares, o Produtor deve:- Adquirir de Agricultor familiar uma quantidade de matéria-prima, determinada pelo Ministério do DesenvolvimentoAgrário, para a produção de biodiesel.- Firmar contratos com os Agricultores familiares, especificando as condições comerciais que garantam renda eprazos compatíveis com a atividade, conforme requisitos fixados pelo Ministério do Desenvolvimento Agrário.- Fornecer assistência e capacitação técnica aos Agricultores familiares.Para o Produtor de biodiesel, o Selo confere:- Direito a benefícios de políticas públicas específicas, voltadas para promoção da produção de combustíveisrenováveis, com inclusão social e desenvolvimento regional.- Utilização para fins de promoção comercial de sua produção.- Acesso livre para participação nos leilões de biodiesel.O Selo Combustível Social somente será concedido para os Produtores que comprarem matéria-prima daAgricultura familiar numa porcentagem mínima de:- 50% - Região Nordeste e Semi-árido.- 10% - Região Norte e Centro Oeste.- 30% - Região Sudeste e Sul.- Prazo de validade: o referido Selo terá validade de cinco anos, contados do dia 1º de janeiro do ano subseqüentea sua concessão. O Produtor de biodiesel poderá solicitar ao Ministério do Desenvolvimento Agrário, a renovaçãoda concessão de uso do Selo com antecedência mínima de cinco meses do término de sua validade.1.11 – AUTOMAÇÃOA automação industrial é uma inovação tecnológica cada vez mais presente atualmente nas fábricas, que favorece
  • um fluxo de trabalho otimizado na linha de produção, aumentando os índices de produtividade e qualidade.Entretanto, devido aos custos mais elevados, tal recurso é normalmente utilizado por empresas de grande porte ealto volume de produção.2 – PROCESSO PRODUTIVO2.1 – MATÉRIA PRIMAO Brasil possui grandes vantagens do ponto de vista agrícola, por se tratar de um país tropical, com altas taxas deluminosidade e temperaturas médias anuais, além de um solo muito fértil. Tudo isso, aliada a grandedisponibilidade hídrica e chuvas regulares, torna o país com imenso potencial para a produção de energiarenovável.As matérias-primas para a produção de biodiesel são basicamente, os óleos vegetais, gordura animal, óleos egorduras residuais, como mostrado abaixo:http://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/matpri_1.jpg- Quanto aos óleos vegetais ou de oleaginosas, podem ser utilizadas a baga de mamona, polpa do dendê,amêndoa do coco de dendê, amêndoa do coco de babaçu, semente de girassol, amêndoa do coco de praia, caroçode algodão, grão de amendoim, semente de canola (colza), semente de maracujá, polpa de abacate, caroço deoiticica, semente de linhaça, semente de tomate e de nabo forrajeiro, além do buriti, gergelim, jojoba, linhaça,macaúba, palma, palmiste, pequi, pinhão manso, soja, tucumã, tungue, etc.- Quanto às gorduras animais, destacam-se o sebo bovino, os óleos de peixes, o óleo de mocotó, a banha deporco, etc, que podem ser obtidos nos curtumes e abatedouros de animais de médio e grande porte.- Quanto aos óleos e gorduras residuais, aqueles resultantes do uso doméstico, comercial e industrial, como osresíduos de estabelecimentos diversos, além dos esgotos, cuja nata sobrenadante é rica em matéria graxa, aságuas residuais de processos industrias, etc.Encontra-se abaixo, um quadro mostrando algumas matérias-primas que podem ser usadas:http://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/matpri_2.jpgPara a produção de biodiesel, recomenda-se conhecer a cadeia produtiva de cada matéria prima em potencial,assim como, onde encontrar os respectivos fornecedores, qual o volume disponível ao longo do ano e a suaviabilidade econômica. A partir da obtenção destas informações, pode-se contratar uma empresa para projetar aindústria ou a usina, de acordo com as necessidades do Empreendedor.Quanto as matérias-primas de origem vegetal, pode-se visualizar as ilustrações e mapas abaixo, para outrasreferências:http://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/matpri_3.jpghttp://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/matpri_4.jpghttp://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/matpri_5.jpgNotas:- Cada tipo de cultura depende de diferentes condições de solo, clima, altitude, etc.- Cada óleo vegetal tem diversos cuidados, produtividade, teor de óleo, etc- Todos os óleos vegetais, classificados como óleos fixos ou triglicerídicos, podem ser transformados em biodiesel.- Os óleos essenciais formam uma outra família de óleos vegetais, não podendo ser usados como matérias primaspara a produção de biodiesel, pois são voláteis e possuem misturas de terpenos, terpanos, fenóis e outrassubstâncias aromáticas.2.1.1 – CONSIDERAÇÕES SOBRE ALGUMAS MATÉRIAS-PRIMASExistem algumas matérias-primas que estão sendo pesquisadas e experimentadas por diversas Entidades eInstituições, procurando oferecer fontes alternativas para a produção do biodiesel, tais como:- Óleos Residuais de Frituras: existem certos problemas técnicos quanto à transformação desses óleos, devido àheterogeneidade do grau de acidez, do teor de umidade e da presença de alguns contaminantes.- Óleos e Gorduras Residuais de Esgotos: tal possibilidade confronta a abundância dessa matéria-prima, frente àtransformação desta matéria graxa em metano, que é um sério contribuinte para o efeito estufa.
  • - Sebo bovino: consiste numa matéria prima que possui uma grande oferta disponível no país, cerca de 600 mil tonpor ano, aliada ao seu baixo custo comparado com as demais matérias primas de origem vegetal.2.2 – MÁQUINAS E EQUIPAMENTOSA seguir, são listadas as máquinas, equipamentos e acessórios típicos aplicados na produção do biodiesel:- Balanças;- Bombas dosadoras;- Carro (trolley);- Centrífugas;- Clarificadores;- Desaeradores;- Desumidificadores;- Destiladores;- Filtros e/ou sistemas de filtragem;- Moenga de recebimento;- Processadores de biodiesel;- Tanques de armazenagem;- Tanques de decantação.Além disso, existem fornecedores especializados que projetam, vendem e constroem as indústrias ou usinascompletas para a produção de biodiesel, para atender a diversos volumes de produção.Nota: Existem no mercado, maquinários com capacidades diferentes, para atender as diversas necessidades !2.3 – EQUIPAMENTOS AUXILIARESPara complementar o empreeendimento para produção do biodiesel, têm-se os equipamentos auxiliares:- Bancadas de trabalho;- Estantes para estoque e matéria-prima;- Balcão de atendimento (se necessário);- Móveis e utensílios para o escritório;- Equipamentos de telefonia e informática;- Veículo(s) para visita à clientes e entrega de produtos, etc.2.4 – EPIs (EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL)Devido a manipulação de diferentes produtos químicos sob temperaturas diversas, sendo processadas emmáquinas e equipamentos por vezes perigosos, é extremamente recomendado e obrigatório, a utilização dosrespectivos EPI’s para a preservação da integridade física e saúde dos funcionários envolvidos no processo:- Capacete;- Luvas de látex;- Luvas térmicas;- Máscara facial comum ou com filtragem apropriada;- Óculos de proteção;- Protetor auricular;- Roupa térmica (conforme faixa de temperatura);- Sapatos ou Botinas de segurança.Nota: Para cada fase do processo produtivo, é necessário um determinado conjunto de EPIs !2.5 – PROCESSOS DE PRODUÇÃOAtualmente, o biodiesel é produzido por um processo chamado de transesterificação, onde o óleo vegetal ou animalé filtrado e processado com materiais alcalinos para a remoção do excesso de gorduras ácidas e da umidade.Depois, é misturado com álcool e um catalisador. As reações formam ésteres (biodiesel) e glicerol (glicerina), quesão separados entre si, e também dos demais reagentes em excesso.
  • Geralmente, realiza-se tal separação em duas fases - primeiro, separa-se a glicerina via decantação oucentrifugação, depois elimina-se os sabões, restos de catalisador de metanol ou etanol, por um processo delavagem com água e borbulhação, ou uso de silicato de magnésio, seguida de uma filtragem ou destilação.Abaixo, seguem dois diagramas simplificados que mostram o processo produtivo do biodiesel:http://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/diapro_1.jpghttp://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/diapro_2.jpgAs unidades de medida aplicadas para a produção do biodiesel são:- União Européia: toneladas métricas (tons metric).- EUA: galões.- Demais países: metros cúbicos (m³) e litros (l).Podem ser utilizadas as seguintes unidades de conversão:- Metros cúbicos = 1000 l = 880 tons metric = 0,26 galões (milhões).- Toneladas métricas (tons metric) = 1,136 m³ = 0,30 galões (milhões).- Galões = 3,333 tons metric = 3,788 m³2.5.1 – FASES DE PRODUÇÃOSegue abaixo, um fluxograma típico para a produção de biodiesel:http://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/flupro.gifAs diversas fases do processo podem ser descritas de forma básica, assim:- Preparação da Matéria- Prima: os procedimentos aplicados nesta fase, visam criar as melhores condições para aefetivação da reação de transesterificação, com a máxima taxa de conversão.Primeiramente a matéria-prima, deve ter um mínimo de umidade e de acidez, através de um processo deneutralização, com uma lavagem em uma solução alcalina de hidróxido de sódio ou de potássio, seguida de umaoperação de secagem ou desumidificação.- Reação de Transesterificação: corresponde a fase de conversão do óleo ou gordura, em ésteres metílicos ouetílicos de ácidos graxos, que compõem o biodiesel. A reação pode ser representada pela seguinte equaçãoquímica:Óleo ou Gordura + Metanol => Ésteres Metílicos + GlicerolÓleo ou Gordura + Etanol => Ésteres Etílicos + GlicerolA primeira equação química representa a reação metílica, quando se utiliza o metanol (álcool metílico) como agentede transesterificação, obtendo-se os ésteres metílicos (biodiesel) e o glicerol (glicerina).A segunda equação química representa a reação etílica, quando se utiliza o etanol (álcool etílico) como agente detransesterificação, obtendo-se os ésteres etílicos (biodiesel) e o glicerol (glicerina).- Etílicos e a Glicerina: as reações químicas são equivalentes, pois tanto os ésteres metílicos como os ésteresetílicos têm propriedades equivalentes como biocombustível, sendo ambos considerados como biodiesel.Ambas as reações ocorrem com a presença de um catalisador, que pode ser o hidróxido de sódio (NaOH) ou ohidróxido de potássio (KOH), usados em baixas proporções. No Brasil, o NaOH tem um custo muito mais baixo doque o KOH, além da preferência pela reação etílica.- Separação de Fases: a massa reacional final é composta por duas fases, separáveis por decantação ou porcentrifugação.A fase mais pesada é formada por glicerina bruta, impregnada com excessos de álcool, de água, e de impurezasinerentes a matéria-prima.A fase menos densa, é formada por uma mistura de ésteres metílicos ou etílicos, conforme a natureza do álcooladotado, também impregnado de excessos reacionais de álcool e de impurezas.- Recuperação do Álcool da Glicerina: a fase pesada, que contém água e álcool, passa por um processo deevaporação, eliminando-se da glicerina bruta estes componentes voláteis, cujos vapores são liquefeitos em umcondensador apropriado.
  • - Recuperação do Álcool dos Ésteres: o álcool residual é recuperado da fase mais leve, liberando para as fasesseguintes, os ésteres metílicos ou etílicos.- Desidratação do Álcool: os excessos residuais de álcool, após os processos de recuperação, contém uma grandequantidade de água, que é desidratada através de destilação.No caso da desidratação do metanol, a destilação é muito simples, pois a volatilidade relativa dos componentesdessa mistura é grande, além da inexistência do fenômeno de azeotropia que dificultaria a separação completa.Porém, no caso da desidratação do etanol, existe a influência da azeotropia, juntamente com a volatilidade relativanão tão acentuada, que ocorre na separação da mistura metanol - água.- Purificação dos Ésteres: os ésteres são lavados por centrifugação e depois são desumidificados, resultandofinalmente no biodiesel, cujas características deverão atender as especificações das normas técnicas vigentes, noque tangem ao uso do biodiesel como biocombustível para utilização em motores a diesel.- Destilação da Glicerina: a glicerina bruta gerada como subproduto, mesmo com as suas impurezas, pode serpurificada através de destilação a vácuo, resultando num produto límpido e transparente, chamada comercialmentede glicerina destilada.Nota: Quanto à obtenção de ésteres etílicos, o processamento mais indicado é a transesterificação com o uso dasoda cáustica (hidróxido de sódio) como catalisador, cujos produtos finais são o éster e o glicerol. Assim, para cada1 % de catalisador aplicado, será originado cerca de 7% de sabões em reação com a matéria graxa, onde se poderecuperar cerca de 6% em peso do total inicial de matéria graxa. Contudo, as instalações de recuperação de ácidosgraxos e de glicerina possuem um custo elevado, se comparada as instalações de transterificação semicontínua oudescontínua.2.6 – BIODIESEL DE SEBO ANIMALO sebo bovino é um resíduo gorduroso formado por triglicerídeos, que apresenta na sua composição os ácidosoléico (45 %), palmítico (30%) e esteárico (20-25%). Para que seja utilizado como matéria-prima para a produçãode biodiesel, deve ter o mínimo de umidade e acidez possível, que pode ser obtido através de processos dedesumidificação por secagem e de neutralização por solução.Quanto à acidez, esta pode ser reduzida através de lavagem com uma solução alcalina de hidróxido de sódio ou depotássio, cujo processo é chamado de saponificação parcial. Depois, o produto final é lavado com salmoura (água+ sal) dentro de misturadores.As indústrias produtoras de biodiesel normalmente exigem dos seus fornecedores, o sebo animal já processado eem condições ideais para ser usado como matéria-prima para o biodiesel, ou seja, deve ser entregue na formalíquida, sendo que o transporte da graxaria até a indústria de biodiesel, deve possuir um sistema de aquecimentoadequado, pois o sebo solidifica-se a 45 ºC e congela-se a 12 ºC. Por isso, para tornar o processo mais acessívelfaz-se a mistura com óleo de soja.O biodiesel de sebo (gordura) animal já foi analisado pelos laboratórios credenciados pela Petrobrás e atendeu àsnormas da Agência Nacional de Petróleo (ANP). Contudo, não foi indicado para exportação pois precipita a gorduranuma temperatura menor do que 5°C.2.7 – GLICERINA – GENERALIDADES E APLICAÇÕESComo já foi apresentado anteriormente durante o processo de produção do biodiesel, obtém-se a glicerina comosubproduto. Abaixo seguem algumas generalidades sobre esta substância e as suas aplicações práticas.2.7.1 – GENERALIDADESGlicerina, ou glicerol ou propano 1,2,3-triol é um líquido viscoso, incolor, inodoro, higroscópico e com saboradocicado. Faz parte da família do triálcool e pode ser transformada em etanol através de processos químicos, cujaviabilidade está sendo pesquisada. A sua molécula pode ser representada assim:H2C - OH|HC - OH|
  • H2C - OHA mesma possui três grupos hidroxílicos (OH -) que são responsáveis por sua solubilidade em água, além deabsorção da água a partir do ar, sendo que o seu ponto de fusão é 178 °C e o seu ponto de evaporação comdecomposição é de 290 °C. Ainda é miscível com água e etanol.A glicerina pode ser queimada, mas sob temperaturas entre 200 e 300°C, libera vapores tóxicos de acroleína.2.7.2 – APLICAÇÕESAtualmente, a glicerina possui diversas aplicações práticas na indústria:- Indústria cosmética = 40%- Indústria alimentícia = 24%- Indústria química = 18%- Indústria farmacêutica = 7%- Outras = 11%Onde:- Cosméticos: por ser atóxica, não irritante, sem cheiro e sabor, tem sido aplicado como emoliente e umectante embatons, cremes para a pele, desodorantes, loções pós barba, maquiagens, pastas de dente, sabonetes, etc.- Alimentos e bebidas: pode ser usada como umectante e conservante para as balas, bolos, doces, pastas de carnee de queijo, refrigerantes e demais produtos que utilizem o sorbitol. Por ser um componente estrutural de lipídeos,pode ser usado para coberturas de doces, molhos para salada e sobremesas geladas.- Químicos: na indústria plástica, pode ser usada para a síntese de matérias-primas como o propanodiol e adihidroxiacetona, além de auxiliar na produção do polimetileno tereftalato e poliuretanos. Na indústria de tintas, nacomposição de resinas e pigmentos. Na indústria bélica, na produção de explosivos.- Remédios: utilizada na composição de anestésicos, antibióticos, anti-sépticos, cápsulas, emolientes para cremese pomadas, supositórios e xaropes.- Outros: pode ser usada na indústria do tabaco, para tornar as fibras do fumo mais resistentes, além dacomposição dos filtros dos cigarros. Na indústria têxtil para amaciar e aumentar a flexibilidade das fibras têxteis.2.8 – QUALIDADE DO PRODUTOA produção do biodiesel sem o devido controle das características das matérias-primas, assim como, das fases doprocesso produtivo, resultam certamente num produto com qualidade instável.O Empreendedor que deseja melhorar a produtividade e atender as respectivas normas técnicas e demaisregulamentações, deve adotar um conjunto de ações visando a melhoria contínua da qualidade dos seus produtos,ou seja:- Controlar a recepção, armazenamento e uso das diversas matérias-primas;- Monitorar e controlar todas as variáveis do processo de produção;- Realizar ensaios técnicos pertinentes, tanto das matérias-primas, como dos produtos acabados;- Monitorar e realizar a manutenção geral das máquinas, equipamentos e acessórios;- Manter todo o pessoal envolvido, devidamente treinado e capacitado tecnicamente.3 – FABRICANTES E FORNECEDORES DE MÁQUINAS, EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOSSegue uma lista de alguns Fabricantes e Fornecedores, contendo informações para contato e as eventuais fasesde produção aplicáveis:http://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/biodie_maqeqptoaces.xls4 – FORNECEDORES DE MATÉRIA- PRIMA E PRODUTOS SEMI ACABADOSSegue uma lista de alguns Fornecedores de matéria-prima, contendo informações para contato e os seusrespectivos produtos:http://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/biodie_matpri.xls5 – RECOMENDAÇÕES5.1 – REGISTROS E OUTROS SERVIÇOSPara fins legais de operação e manutenção da fábrica, perante os órgãos e entidades competentes, será
  • necessário todo um trâmite administrativo, jurídico, contábil e fiscal. Isto poderá ser realizado pelos respectivosdepartamentos internos, ou mesmo por uma empresa de consultoria especializada, que prestará os seguintesserviços:- Atos constitutivos;- Auxílio jurídico;- Contabilidade;- Controle fiscal;- Registro na Junta Comercial;- Registro na Secretaria da Receita Federal;- Registro na Secretaria de Estado da Fazenda;- Registro na Prefeitura do Município (Alvará de funcionamento);- Registro no INSS;- Registro no Sindicato Patronal;- Cadastro na Caixa Econômica Federal (Conectividade Social);5.2 – CONSULTORIAS – GESTÃO DE EMPRESASPara auxiliar o futuro Empreendedor segue abaixo, uma relação de algumas Empresas que prestam serviçosdiversos de consultoria:http://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/cons_gesneg.xls5.3 – REGULAMENTAÇÃO TÉCNICA5.3.1 – DECRETOS, INSTRUÇÕES NORMATIVAS, LEIS E PORTARIAS APLICÁVEISPara a produção do biodiesel, o Empreendedor deve ter conhecimento dos seguintes Decretos, InstruçõesNormativas, Leis e Portarias que regulamentam o segmento do biodiesel:http://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/biodie_regtec.xls5.3.2 – NORMAS TÉCNICAS APLICÁVEIS – ABNTA título informativo, segue abaixo uma pequena Relação das Normas Técnicas da ABNT, referentes ao biodiesel,podendo ser aplicados nas diversas fases do processo produtivo e também no controle de qualidade:http://www.abimaq.org.br/solucoes_tecnicas_imagens/biodiesel/normas_abnt.xls5.3.3 – RESPONSÁVEL TÉCNICOPara a produção do biodiesel, são utilizadas diversas substâncias químicas, além de todo o processo de produçãoem si, logo, recomenda-se que um engenheiro químico ou outro profissional da área atue como responsáveltécnico, para garantir a segurança e a qualidade do produto final.Contudo, isso não significa que o fabricante está totalmente isento da fiscalização dos órgãos competentes, pois háa necessidade de inspeção periódica das instalações e condições gerais das matérias-primas, instalações, etc.5.4 – OUTRAS INFORMAÇÕESRecomenda-se ficar atento e atualizado frente ao mercado, além de conhecer novas tendências, tecnologias eprocessos, linhas de crédito e financiamento, objetivando realizar parcerias e fazer bons negócios. Para isto,existem diversas Entidades, Eventos, Feiras, Instituições, Revistas e demais meios de comunicação pertinentes.5.4.1 – ENTIDADESSegue abaixo uma lista de diversas Entidades que podem oferecer ao Empreendedor, uma série de informações eorientações para a implantação do negócio de produção do biodiesel:ABIMAQ – Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos.e-mail: abimaq@abimaq.org.brsite: http://www.abimaq.org.brABIODIESEL – Associação Brasileira das Indústrias de Biodiesel.e-mail: abiodiesel@abiodiesel.org.brsite: http://www.abiodiesel.org.br
  • ABIOVE – Associação Brasileira das Indústrias de Óleos Vegetais.site: http://www.abiove.com.brANBIO – Associação Nacional de Biossegurança.site: http://www.anbio.org.brANP – Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.site: http://www.anp.gov.brEMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária.site: http://www.sct.embrapa.brMAPA – Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento.site: http://www.agricultura.gov.br/MCT – Ministério de Ciência e Tecnologia.site: http://www.mct.gov.brMDA – Ministério de Desenvolvimento Agrário.Site: http://www.mda.gov.brMME – Ministério de Minas e Energia.site: http://www.mme.gov.brPETROBRÁS – Petróleo Brasileiro S.A.site: http://www.petrobras.com.brPortal do Biodiesel.Governo Federal.site: http://www.biodiesel.gov.brSBRT – Serviço Brasileiro de Respostas Técnicas.site: http://sbrt.ibict.brSEBRAE – Serviço de Apoio às Micro e Pequenas Empresas.Unidades em todo o Brasil.site: http://www.sebrae.com.brTECPAR / CERBIO – Centro de Referência em Biocombustíveis.e-mail: cerbio@tecpar.brsite: http://www.tecpar.br/cerbio5.4.2 – BANCOSSegue abaixo, uma lista de diversas Instituições bancárias e afins que podem oferecer ao Empreendedor, umasérie de informações, orientações e serviços relativos a linhas de crédito ou financiamento para implantação deuma indústria ou usina para produção de biodiesel:BASA – Banco da Amazônia.site: http://www.bancoamazonia.com.brBB – Banco do Brasil.site: http://www.bb.gov.brBNB – Banco do Nordeste.site: http://www.bnb.gov.brBNDES – Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social.site: http://www.bndes.gov.brFINEP – Financiadora de Estudos e Projetos.site: http://www.finep.gov.br5.4.3 – FEIRAS E EVENTOSConferência Bioenergy - Fuels and Chemicals from Renewable Resources.site: http://www.engconfintl.org/9af.htmlBiodieselBR.
  • site: http://www.biodieselbr.com/eventos/biodiesel.htmUBRAFE – União Brasileira de Feiras e Eventos.site: http://www.ubrafe.com.br5.4.4 – NOTÍCIASRevista Biodiesel.site: http://www.revistabiodiesel.com.brRevista BiodieselBr.site: http://www.biodieselbr.com/revista.htm
  • BIODIESELFontes consultadasARTIGOS TÉCNICOS:BiodieselBRsite: http://www.biodieselbr.comRevista BiodieselFascículos - Por dentro do Biodieselsite: http://www.revistabiodiesel.com.br/CONCEITO DE BIODIESEL:BiodieselBRsite: http://www.biodieselbr.comBiodieselsite: http://pt.wikipedia.org/wiki/BiodieselRevista BiodieselFascículos - Por dentro do Biodieselsite: http://www.revistabiodiesel.com.br/ENTIDADES:ABIMAQ – Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e EquipamentosAv. Jabaquara, 2925 - São Paulo - SP - CEP: 04045-902Tel: (11) 5582-6311 - Fax: (11) 5582-6312e-mail: abimaq@abimaq.org.brsite: http://www.abimaq.org.brABNT – Associação Brasileira de Normas TécnicasRua Minas Gerais, 190 - Higienópolis - São Paulo - SP - CEP: 01244-010Tel: (11) 3017-3600Unidades também no DF, MG, RJ e RSPostos de intermediação em todo o Brasile-mail: atendimento.sp@abnt.org.brsite: http://www.abnt.org.brSBRT – Serviço Brasileiro de Respostas Técnicassite: http://sbrt.ibict.brSEBRAE – Serviço de Apoio às Micro e Pequenas EmpresasUnidades em todo o Brasilsite: http://www.sebrae.com.brFABRICAÇÃO DE BIODIESEL:BiodieselBRsite: http://www.biodieselbr.comDedini S/A Indústrias de BaseCatálogo Biodieselsite: http://www.codistil.com.brPermear – Rede de PermacultoresApresentações: Biodiesel – Química e Biodiesel - ProduçãoTimmermann, JorgeVieira, ItamarSanta Catarina - SCsite: http://www.permear.org.brPetrobrás – Ministério das Minas e Energia
  • Cartilha: Biocombustíveis – O Que Você Precisa Saber Sobre Este Novo Mercadosite: http://www.petrobras.com.brRevista BiodieselFascículos - Por dentro do Biodieselsite: http://www.revistabiodiesel.com.brSBRT – Serviço Brasileiro de Respostas TécnicasArquivo sbrt1996 - Fabricação de biocombustíveis, exceto álcoolPalavras chave: Ácido graxo; Biodiesel; Fabricação; Óleo vegetalArquivo sbrt6475 - Fabricação de biodieselPalavras chave: Biodiesel; Combustível; Gordura animalsite: http://sbrt.ibict.brSEBRAE – Serviço de Apoio às Micro e Pequenas EmpresasUnidades em todo o BrasilCartilha SEBRAE - Biodieselsite: http://www.sebrae.com.brLEGISLAÇÃO E/OU NORMATIZAÇÃO:ANP - Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e BiocombustíveisSuperintendência de Biocombustíveis e de Qualidade de ProdutosApresentação: Normalização para Biodiesel – ABNT / ONS – 34M. Araújo, Rosângelasite: http://www.anp.gov.brBiodieselBRsite: http://www.biodieselbr.comRevista BiodieselFascículos - Por dentro do Biodieselsite: http://www.revistabiodiesel.com.brSEBRAE – Serviço de Apoio às Micro e Pequenas EmpresasUnidades em todo o BrasilCartilha SEBRAE - Biodieselsite: http://www.sebrae.com.br