Utilization of Nile Tilapia viscera oil (Oreochromis niloticus) in second generation biodiesel production

Autor: Rodrigues, Jailson Silva
Přispěvatelé: Ricardo, Nágila Maria Pontes Silva
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron:UFC
Popis: The objective of this work is to study the production of second generation biodiesel from fish viscera oil (Oreochromis niloticus), optimize the transesterification, evaluating the temperature, reaction time, molar ratio (alcohol:oil) and the action of the antioxidants, synthetic and natural, in the process of biodiesel degradation, determining its kinetics and thermodynamic parameters. The oil was extracted by the cooking process and the biodiesel synthesized by the alkaline methyl route (KOH). The temperature, reaction time and molar ratio were evaluated by experimental design of central composite (CCD). The physicochemical properties were carried out according to the National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP). The simplex-centroid was used to assess the efficiency of the antioxidant mixtures butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT) and propyl gallate (PG) on biodiesel stability at different temperatures (110, 115, 120 and 125 °C). The kinetic and thermodynamic parameters of the biodiesel degradation process were carried out through accelerated oxidation tests at different temperatures (100, 105, 110, 115, 120 and 125 °C). The ethanoic extract of curcumin was evaluated to avoid the biodiesel oxidation of the samples. The results demonstrated that the physicochemical properties of biodiesel from fish viscera oil were in accordance with the rules of the ANP and that the molar ratio (alcohol:oil) was the most significant variable in the transesterification reaction. The mixture of synthetic antioxidants showed no synergism, being the propyl gallate the antioxidant that presented better efficiency against the biodiesel oxidation. The kinetic and thermodynamic studies of the biodiesel samples showed that the biodiesel oxidation process was not spontaneous (ΔG ≠ > 0). However, the activation energy was low, which shows that the biodiesel samples are quite susceptible to the degradation process. Therefore, biodiesel storage process should be considered as critical. O presente trabalho teve como objetivos estudar a produção do biodiesel de segunda geração produzido a partir do óleo das vísceras de Tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus), otimizar a síntese de transesterificação, avaliando as variáveis temperatura, tempo de reação e razão molar (álcool: óleo) e ação dos antioxidantes, sintéticos e natural, no processo de degradação, do biodiesel, determinando sua cinética e os seus parâmetros termodinâmicos. O óleo foi extraído pelo processo de cocção e o biodiesel sintetizado pela rota metílica básica (KOH), as variáveis temperatura, tempo de reação e razão molar (álcool:óleo), foram avaliadas pelo planejamento experimental de composto centrado, as propriedades físico-químicas foram avaliadas de acordo com a Resolução N° 45/2014 da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). Utilizou-se o simplex-centroide para avaliar a eficiência das misturas dos antioxidantes butil-hidroxianisol (BHA), butil-hidroxitolueno (BHT) e galato de propila (PG) na estabilidade oxidativa do biodiesel em diferentes temperaturas (110, 115, 120 e 125 °C). Os parâmetros cinéticos e termodinâmicos do processo de degradação foram realizados através dos ensaios acelerados de oxidação em diferentes temperaturas (100, 105, 110, 115, 120 e 125 °C). Também se avaliou a ação do extrato etanoico do açafrão da índia no processo de oxidação das amostras de biodiesel. Os resultados obtidos mostraram que as propriedades físico-químicas ficaram de acordo com as normas vigentes da ANP e que a razão molar (álcool:óleo) foi a variável mais significativa na reação de transesterificação. As misturas dos antioxidantes sintéticos não apresentaram sinergismo, sendo o antioxidante PG o que apresentou melhor eficiência contra a oxidação do biodiesel, aumentando a estabilidade oxidativa da amostra controle em mais de 100%. Os estudos cinéticos e termodinâmicos mostraram que a energia de ativação das amostras apresentou valores entre 78,69 – 119,43 kJ.mol-1, e os resultados da entalpia de ativação (ΔH≠) ficaram entre 66,61 – 105,54 kJ.mol-1 e todos os valores de energia livre de Gibb’s de ativação (ΔG≠>0) foram positivos. Pode-se concluir através dos resultados que o biodiesel é bastante susceptíveis ao processo de degradação e que o antioxidante natural produzido a partir do açafrão-da-índia apresenta-se como uma excelente alternativa no combate a oxidação do biodiesel produzido do óleo das vísceras da Tilápia.
Databáze: OpenAIRE
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