Search

A major obstacle in the commercialization of biodiesel is its susceptibility to oxidation when exposed to air and light. Approaches to improving the oxidative stability of biofuels include the addition of antioxidants, mixing of vegetable oils or modification of the fatty ester profile. This work aimed to evaluate the physicochemical properties of biodiesel synthesized from Tilapia oil and its oxidative degradation process after addition of both natural ethanolic extract of turmeric (Curcuma longa Linn.) and synthetics butylated hydroxyl anisole (BHA), butylated hydroxyl toluene (BHT), propyl gallate (PG) antioxidants. In addition, some thermodynamic and kinetic parameters were obtained in order to determine the activation energy during the biodiesel oxidation process from different temperatures. The physicochemical properties of biodiesel obtained after the addition of antioxidants are in accordance with current regulations, which suggests it as an excellent alternative source for the biofuel industry. The oxidative stability showed that the natural antioxidant has the best response in control of oxidative process compared to the other synthetic antioxidants. The kinetic study showed the addition of natural antioxidant to biodiesel increases the activation energy (Ea) hindering its oxidation process. These results reveal an improvement in biodiesel stability corresponding to an increase over 450%.

The objective of this research was to analyze the energetic properties of the cashew nut husk and babassu coconut husk residues, as well as the blend of different ratios of these biomasses to evalu...

The emission of gases from the fleet of vehicles is one of the main sources of the environmental impact of the planet. Reversing this scenario, environmental awareness and a search for alternative sources of energy has been growing exponentially in recent years. In this context, the production of biofuels presents itself as an alternative for the lowest environmental impact, energy, and economy, with emphasis on biodiesel. The scale of production of this biofuel, the options related to the raw materials and their conditions are intertwined with the energy and exergetic efficiencies of the process. Therefore, no work was constructed as an analysis of the biodiesel production processes of soybeans and babassu, in which they were conducted on a laboratory scale. According to the results, the production of soybean biodiesel arose in exergetic efficiency of 73.25% and the production of biodiesel from babassu of 74.72%. Keywords: Biodiesel, Babassu oil, Soybean oil, Exergy, Transesterification.

Nowadays, around 40% of the lubricant market is dominated by petroleum-derived products, resulting in a negative impact on environment. Herein, it was aimed to develop a biodegradable lubricant-grade ester using Tilapia oil as primary feedstock. The synthetic route was carried out in three steps: (1) transesterification, (2) epoxidation and (3) ring-opening reaction with different long chain alcohols, where the final esters were characterised regarding their physicochemical properties. The lubricant-grade esters showed superior biodegradability and viscosity index (>117) compared to commercial petroleum-based oils. The ester synthesized with 2-ethyl hexanol showed highest thermal stability (Tonset = 230 °C) compared to other long chain alcohols. Therefore, as mainly proposed, this study shows that esters from Tilapia oil have a great potential to obtain lubricants with high biodegradability and better physicochemical properties.

The present study determines the kinetic and thermodynamic parameters of the degradation process of the biodiesel produced from fish viscera oil. The analyses were performed through the accelerated trials of oxidation of biodiesel (EN 14112) at different temperatures (100, 105, 110, 115, 120 e 125 °C). Through the analyses of the results of the induction period, the reaction was considered to be of the first order. It was determined by the rate constants (K) varying from 0.0868 to 0.42271 h − 1 , activation energy (E a ) of 81.99 kJ·mol − 1 , the pre-exponential factor (A) of 2.61 × 10 10 h − 1 , enthalpy of activation (ΔH ≠ ) of 78.79 kJ·mol − 1 , entropy of activation (ΔS ≠ ) – 55.94 J·k − 1 ·mol − 1 and Gibb's free energy of activation (ΔG ≠ ) average of 100.25 kJ·mol − 1 . The results showed that biodiesel oxidation reaction is non-spontaneous (ΔG ≠ > 0), endothermic (ΔH ≠ > 0), and that the temperature and the oxidation concentration influences significantly the degradation process of methyl esters.

Neste trabalho foi produzido bioquerosene pela reação de esterificação (utilizando o Amberlyst® 15 como catalisador heterogêneo) dos ácidos graxos livres de C6 a C16 átomos de carbono provenientes do óleo de babaçu (Orbignya speciosa) utilizando um planejamento de experimento fatorial 23 com composto central. A análise termogravimétria foi utilizada para indicar a faixa de trabalho do catalisador e a microscopia eletrônica de varredura, a morfologia. Os parâmetros de processo estudados foram a temperatura de reação entre 70 °C e 100 °C, a concentração em massa de catalisador entre 5 % e 10 % e o tempo de reação entre 240 minutos e 480 minutos. Como parâmetro de resposta do planejamento experimental foi avaliado o teor em massa de metil ésteres. A otimização do processo foi realizada através da metodologia de superfície de resposta (MSR) e o modelo polinomial de segunda ordem. Foi observado que a variável de processo de maior influência foi a temperatura de reação, sendo que a maior conversão de ésteres foi obtida com 7,5 % de catalisador; temperatura de reação de 85 °C e com um tempo de 360 minutos de reação. Com esses parâmetros a conversão alcançada foi de 94,7 % em biocombustível. Utilizando a MRS, com modelo polinomial de segunda ordem, as condições otimizadas obtidas para a reação de esterificação com Amberlyst® 15 foram: temperatura de 90,0 °C, quantidade de catalisador de 7,3 % e tempo reacional de 338,2 minutos. O rendimento teórico da conversão previsto para os ácidos graxos livres de C6 a C16 átomos de carbono em bioquerosene foi de 95,7 %. Esta pesquisa foi apoiada pela Universidade Federal do Ceará (UFC), Laboratório de Imagem Central Analítica da UFC, Fundação Núcleo de Tecnologia Industrial do Ceará (NUTEC) e financiada pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e pela Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP).

The work shows the energy potential of blends of sugarcane bagasse with the mango tree and cashew tree's pruning. The samples were characterized by gross calorific value, density, proximate analysis (moisture, ash, volatile matter and fixed carbon), elemental analysis and thermogravimetry. The blends were prepared with different mass fractions. After evaluation of the samples qualitative and quantitative analyses, it was verified which blends showed the better results and then the briquettes were prepared. The blends of sugarcane bagasse:mango tree pruning (fractions 50%:50%), sugarcane bagasse:cashew tree pruning (fractions 50%:50%), and sugarcane bagasse:cashew tree pruning:mango tree pruning (fractions 50%:25%:25%) were used to the briquettes production. The last part of the work shows the difference between the energy potential of the briquettes and the sugarcane bagasse. The energy density of the briquettes of sugarcane bagasse and mango tree pruning increased from 1.79 to 13.55 (kJ cm-3), in relation to the uncompacted material. The cashew tree pruning's briquettes varied from 1.97 to 12.75 (kJ cm-3), and the briquettes of sugarcane bagasse:cashew tree pruning:mango tree pruning varied from 2.46 to 12.18 (kJ cm-3). The sugarcane bagasse briquette showed a variation of 1.25 to 13.22 (kJ cm-3). The investigation of the energy potential of agricul-tural bioproducts (mango and cashew tree's pruning) in mixture with sugarcane bagasse presents to the sugar-alcohol industry a new possibility of reuse of biomass waste to obtain of energy. O trabalho apresenta o potencial energético de blendas de bagaço de cana-de-açúcar e podas de mangueira e cajueiro. As amostras foram caracterizadas por meio da determinação do poder calorífico superior, densidade, análise imediata (umidade, cinzas, matéria volátil e carbono fixo), análise elementar e termogravimetria. As misturas foram preparadas com diferentes frações em massa. Após avaliação qualitativa e quantitativa das amostras verificou-se quais blendas apresentaram os melhores resultados e, em seguida, os briquetes foram produzidos. As misturas de bagaço de cana:poda de mangueira (frações 50%: 50%), bagaço de cana:poda de cajueiro (frações 50%: 50%) e bagaço de cana:poda de cajueiro:poda de mangueira (frações 50%: 25%: 25%) foram utilizadas na produção dos briquetes. A última parte do trabalho apresenta a diferença entre o potencial energético dos briquetes e do bagaço de cana. A densidade energética dos briquetes de bagaço de cana-deaçúcar e poda de mangueira aumentou de 1,79 para 13,55 (kJ cm-3), em relação ao material não compactado. Os briquetes com poda de cajueiro variaram de 1,97 a 12,75 (kJ cm-3) e os briquetes de bagaço de cana:poda de cajueiro:poda de mangueira variaram de 2,46 a 12,18 (kJ cm-3). O briquete de bagaço de cana apresentou variação de 1,25 para 13,22 (kJ cm-3). A investigação do potencial energético de bioprodutos agrícolas (podas de mangueira e cajueiro) em mistura com bagaço de cana-de-açúcar, apresenta à indústria sucroalcooleira uma nova possibilidade de reutilização de resíduos de biomassa para obtenção de energia.

RESUMO A carnaúba (Copernicia prunifera) é uma espécie vegetal comum no Nordeste do Brasil e possui grande importância comercial no que se refere a exploração/exportação da cera extraída de suas folhas. Assim, visando o pleno aproveitamento dos resíduos gerados na cadeia produtiva da carnaúba, neste trabalho é apresentada a caracterização da palha e do talo “in natura”, bem como pós densificação (produção de briquetes), com o objetivo de investigar a possível aplicação como biocombustíveis. A metodologia experimental envolveu a determinação dos teores de umidade, cinzas, voláteis, carbono fixo, poder calorífico superior, ensaios de resistência ao impacto, compressão diametral e termogravimetria. A análise elementar (CHNS/O) também foi realizada. Com relação ao teor de voláteis os valores obtidos foram 70,89% e 81,12% para a palha e o talo in natura e 70,02% e 80,41%, para os briquetes de palha e talo. Para carbono fixo obteve-se 19,98% e 16,08 % para a palha e o talo in natura e 20,9% e 16,8%, para os briquetes de palha e talo, respectivamente. Quanto ao conteúdo energético, a palha in natura obteve poder calorífico superior da ordem de 17,51 MJ/kg e o talo in natura 17,29 MJ/kg. No que se refere a densidade energética, a produção dos briquetes proporcional aumentos da ordem de 328,9% (2,98 para 12,78 kJ/cm3) para a palha e de 292% (2,89 para 11,33 kJ/cm3) para o talo. Quanto ao ensaio de resistência mecânica, o briquete de palha apresentou uma resistência de 0,1 MPa e o briquete de talo de 0,3 MPa. Diante do exposto, pode-se inferir que a palha e o talo de carnaúba possuem potencial para utilização como biocombustíveis. ABSTRACT The carnauba (Copernicia prunifera) is a common plant species in Northeast Brazil and has a great commercial importance due to exploration/exportation of the wax extracted from its leaves. Therefore, aiming the use of the residues derived from carnauba's production chain, this work shows the characterization of the stalk and straw "in natura", and after densification (briquettes production), with the aim to investigate the possible application as biofuels. The analyses involved the determination of moisture, ash, volatile matter, fixed carbon, gross calorific value, impact resistance, diametrical compression, and thermogravimetry. Elemental analysis (CHNS/O) was also performed. In relation to the volatile matter the carnauba's straw and stalk "in natura" obtained 70.89% and 81.12% while carnauba briquettes of straw and stalk showed 70.02% and 80.41%, respectively. For the fixed carbon - a calculated value - the results were 19.98% for the straw and 16.08% for the stalk. After briquettes production were obtained 20.9% and 16.8% for the straw and the stalk, respectively. In relation to the gross calorific value, the carnauba's straw and stalk "in natura" obtained 17.51 MJ/kg and 17.29 MJ/kg. For the energetic density, briquettes' production provided an increase of 328.9% (2.98 to 12.78 kJ/cm3) for the straw and 292% (2.89 to 11.33 kJ/cm3) for the stalk. The mechanical resistance test for the carnauba's straw briquette showed 0.1 MPa and the carnauba's stalk briquette showed 0.3 MPa. According to the results, it can be inferred that the carnauba's straw and stalk have the potential for use as biofuels.

BEZERRA, Joao Marcos Martins. Estudo do potencial energetico de briquetes produzidos a partir de residuos da casca de coco verde e bagaco de cana. 2016. 41 f. Monografia (Graduacao em Engenharia Mecânica)-Universidade Federal do Ceara, Fortaleza, 2016.

In this work biokerosene was produced by the esterification reaction (using heterogeneous catalyst such as AmberlystTM 15) of free fatty acids of C6 to C16 carbon atoms derived from babassu oil (Orbinya speciosa) using a 23 factorial experimental design with central composite. Scanning electron microscopy morphology and the thermogravimetry analysis was used to indicate the working range of the catalyst. The process parameters studied were the reaction temperature between 70 °C to 100 °C, catalyst concentration between 5 % to 10 % and reaction time between 240 minute to 480 minute. As the factorial design response parameter was evaluated the methyl esters content. The process optimization was performed using the response surface methodology (RSM) and the polynomial model of second order. It was observed that the most influential process variables were the reaction temperature and time, the highest conversion of methyl esters was obtained with 7.5 % catalyst; reaction temperature of 85 °C and 360 minutes of reaction. The best conversion of the reaction was 94.7 % on biofuel. Utilizing the MRS with second-order polynomial model, the optimized conditions achieved for the esterification reaction with Amberlyst® 15 were: a temperature of 90.0 ° C, catalyst amount of 7.3 %, and reaction time 338.2 minutes . The expected theoretical yield of conversion into free fatty acids from C6 to C16 carbon atoms in biokerosene was 95.7 %. Neste trabalho foi produzido bioquerosene pela reação de esterificação (utilizando o Amberlyst® 15 como catalisador heterogêneo) dos ácidos graxos livres de C6 a C16 átomos de carbono provenientes do óleo de babaçu (Orbignya speciosa) utilizando um planejamento de experimento fatorial 23 com composto central. A análise termogravimétria foi utilizada para indicar a faixa de trabalho do catalisador e a microscopia eletrônica de varredura, a morfologia. Os parâmetros de processo estudados foram a temperatura de reação entre 70 °C e 100 °C, a concentração em massa de catalisador entre 5 % e 10 % e o tempo de reação entre 240 minutos e 480 minutos. Como parâmetro de resposta do planejamento experimental foi avaliado o teor em massa de metil ésteres. A otimização do processo foi realizada através da metodologia de superfície de resposta (MSR) e o modelo polinomial de segunda ordem. Foi observado que a variável de processo de maior influência foi a temperatura de reação, sendo que a maior conversão de ésteres foi obtida com 7,5 % de catalisador; temperatura de reação de 85 °C e com um tempo de 360 minutos de reação. Com esses parâmetros a conversão alcançada foi de 94,7 % em biocombustível. Utilizando a MRS, com modelo polinomial de segunda ordem, as condições otimizadas obtidas para a reação de esterificação com Amberlyst® 15 foram: temperatura de 90,0 °C, quantidade de catalisador de 7,3 % e tempo reacional de 338,2 minutos. O rendimento teórico da conversão previsto para os ácidos graxos livres de C6 a C16 átomos de carbono em bioquerosene foi de 95,7 %. Esta pesquisa foi apoiada pela Universidade Federal do Ceará (UFC), Laboratório de Imagem Central Analítica da UFC, Fundação Núcleo de Tecnologia Industrial do Ceará (NUTEC) e financiada pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e pela Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP).

A cadeia produtiva de biodiesel necessita de matérias-primas que possuam valor agregado, alta capacidade de produção e custo competitivo. Neste contexto, a utilização do óleo extraído das vísceras de Tilápia apresenta-se como uma ótima alternativa de matéria-prima para a produção de biodiesel, em especial no Estado do Ceará que apresenta grande capacidade de produção do pescado. No estado do Ceará a produção deste tipo de pescado é de aproximadamente 17 mil toneladas/ano podendo chegar a 218.930.000 toneladas anuais. As vísceras extraídas da Tilápia possuem o potencial de produzir 73.625 toneladas mensais de óleo, podendo chegar a uma produção de 913.000 mil toneladas. Assim, foi desenvolvido a partir dos resultados e ensaios laboratoriais o projeto de engenharia e construção de uma unidade com capacidade de produção de 25 litros por hora de óleo de vísceras de peixe. Esta unidade de extração e beneficiamento de gordura de vísceras de tilápia encontra-se em construção e passará por testes e ajustes mecânicos para então ser implantada em locais estratégicos, estimulando o ciclo de produção e comercialização do óleo. O óleo obtido apresentou 28,60% em ácido oléico, 33,19% de palmítico mostrando que este possui percentuais compatíveis com óleos já utilizados no setor produtivo de biodiesel. A caracterização dos ésteres metílicos presentes no biodiesel de tilápia, pode-se constatar a presença de ésteres oléico 36,56% e palmítico 23, 97%, comprovado assim, sua perfeita utilização na produção deste biocombustível. Palavras-chave:Tilapia, Vísceras,Biodiesel, máquina.

This study examined the influence of hydrogenation and antioxidant activity of natural products derived from Mangifera indica on soybean biodiesel stability. Biodiesels were prepared with refined, semi-refined, and partially hydrogenated soybean oil and the stability was evaluated in a Rancimat apparatus. The biodiesel from partially hydrogenated soybean oil showed greater stability (11.9 h), exceeding the standard limit established by the Brazilian National Petroleum Agency (6 h). Gallic acid, tannic acid, and mango seed kernel extract were evaluated as antioxidants. The gallic acid showed higher antioxidant ability than the other products, increasing twofold the oxidative stability (20.8 h). The results indicate the importance of mango seed as a source of efficient antioxidants for biodiesel just like gallic acid. Practical applications: The results provide detailed information about: (i) the influence of hydrogenation on soybean biodiesel stability; (ii) the antioxidant activity of natural products derived from M. indica; (iii) and the importance of each phenolic constituent on the stability. Mango seed is an abundant waste product from fruit juice industry in Brazil and could be used for obtaining an effective antioxidant additive for biodiesel.

In order to prevent the discharge of tilapia offal into the soil and waters of the Castanhão Weir, in in northeastern Brazil, Ceará State, and avoiding possible environmental impacts, it has been examined the feasibility of biodiesel production, generated from renewable energy sources, whose raw material can come from animal or plants. Based on this, the goal of this study was to evaluate the biodegradability of washing waters, an effluent with high load of organic matter, generated in the step of biodiesel purification. The results evidenced that despite washing waters have had compounds with difficult degradation, such as oils and other compounds derived from the products and reagents used, there are executable means to treat these effluents. The parameters selected to quantify the organic matter content were the Biochemical Oxygen Demand (BOD) and Chemical Oxygen Demand (COD) and the ratio between them to assess the biodegradability. Physical and chemical analyses employed for characterization have followed the procedures as described in (APHA, 2005). This research was developed at the Laboratory of References in Biofuels (LARBIO) of the Foundation Center for Industrial Technology of the Ceará State (NUTEC). Para evitar o descarte de vísceras de tilápia no solo e nas águas do açude Castanhão, localizado no nordeste do Brasil, estado do Ceará, evitando possíveis impactos ambientais, vem sendo estudado a viabilidade de produção de biodiesel, gerado a partir de fontes de energia renováveis, cuja matéria‑prima pode ser derivada de vegetais ou animais. Baseado neste contexto, o objetivo da presente pesquisa foi avaliar a biodegradabilidade das águas de lavagem, um efluente com alta carga de matéria orgânica, que são geradas na etapa de purificação do biodiesel. Diante dos resultados obtidos, pode‑se verificar que, apesar das águas de lavagem apresentarem presença de compostos de difícil degradação, tais como óleos e outros compostos provenientes dos produtos e reagentes utilizados, existem meios executáveis de se tratar estes efluentes. Os parâmetros selecionados para quantificar o teor de matéria orgânica foram a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), a Demanda Química de Oxigênio (DQO) e a relação entre eles para avaliar a biodegradabilidade. As análises físico‑químicas para caracterização seguiram os procedimentos descritos em (APHA, 2005). A pesquisa foi desenvolvida no Laboratório de Referências em Biocombustíveis (LARBIO) da Fundação Núcleo de Tecnologia Industrial do Ceará (NUTEC).