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http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/2239
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | PRODUÇÃO DE ANTIOXIDANTE PARA O BIODIESEL A PARTIR DA CASCA DE SEMENTE DE HB |
Autor: | OLEINIK, GIOVANNA |
Primeiro orientador: | Gallina, André Lazarin |
Resumo: | As pesquisas acerca dos biocombustíveis como alternativas aos combustíveis fósseis vêm se expandindo no cenário energético mundial, por estes apresentarem vantagens ambientais e econômicas. Dentre os biocombustíveis, o biodiesel é uma alternativa viável ao diesel de petróleo, uma vez que a utilização do mesmo contribui para redução na emissão de gases poluentes do efeito estufa, além de ser biodegradável e apresentar vantagens comerciais e econômicas. Entretanto, o biodiesel, por ser obtido a partir de óleos e gorduras que possuem ácidos graxos insaturados em sua composição, apresenta baixa estabilidade à oxidação, o que acarreta prejuízos financeiros nas etapas de transporte, armazenamento e consumo deste biocombustível. Portanto, é obrigatória a adição de antioxidantes no biodiesel, visando aumentar sua estabilidade à oxidação. A casca da semente de HB, é um co-produto de uma matéria-prima amplamente produzida e comercializada no Brasil, mas que ainda não possui destino rentável. Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi produzir extratos ácidos, básicos e neutros a partir da casca da semente de HB para serem utilizados como aditivos antioxidantes ao biodiesel de soja. Para analisar a atividade antioxidante dos extratos foi utilizado o teste de captura do radical livre DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazil). Além disso, no trabalho foram realizados para os extratos a quantificação de compostos fenólicos pelo método Folin Ciocalteau, e, a identificação dos mesmos por cromatografia líquida (UHPLC). Os extratos foram adicionados ao biodiesel nas etapas de produção ou lavagem do biodiesel, por dois métodos distintos, sendo estes agitação mecânica e ultrassom. Para analisar a estabilidade à oxidação do biodiesel controle e do biodiesel com a adição dos extratos antioxidantes, foi utilizado o aparelho Rancimat 873, a fim de obter e comparar o tempo de indução (TI) dos mesmos. Com base nos resultados, o extrato ácido produzido com casca da semente de HB em suas condições otimizadas de 60 min de tempo de extração e 106 g.L-1 de concentração e incorporado por agitação mecânica foi capaz de aumentar o tempo de indução do biodiesel de soja quando utilizado em combinação com 100 ppm de TBHQ de 3,65 + 0,12 horas (biodiesel controle sem adição de antioxidantes) para 16,29 + 0,14 horas. Este mesmo extrato atingiu 79,664% de atividade antioxidante pelo teste de captura do radical livre DPPH, 761,15 + 116,23 mg EAG.100g-1 de compostos fenólicos, tendo como principais compostos encontrados no extrato o ácido elágico e ácido cafeico. Além disso, o biodiesel de soja acrescido do extrato ácido na etapa de lavagem por agitação mecânica apresentou resultados de caracterização físico-química de acordo com os valores de referência da ANP, tendo como aspecto visual um biodiesel transparente e livre de impurezas, com 882 + 0,2 kg.m³ de massa específica a 20 °C, 123 + 1,0 °C de ponto de fulgor, e condutividade de 341 + 10,0 pS/m. Dessa forma, considera-se que o extrato ácido produzido com a casca de semente de HB é viável para aumentar a estabilidade à oxidação do biodiesel de soja. |
Abstract: | Research into biofuels as alternatives to fossil fuels has been expanding on the global energy scene, as they present environmental and economic advantages. Among biofuels, biodiesel is a viable alternative to petroleum diesel, since its use contributes to reducing the emission of greenhouse gas pollutants, in addition to being biodegradable and presenting commercial and economic advantages. However, biodiesel, as it is obtained from oils and fats that have unsaturated fatty acids in their composition, has low oxidation stability, which causes financial losses in the transport, storage and consumption stages of this biofuel. Therefore, it is mandatory to add antioxidants to biodiesel, aiming to increase its oxidation stability. The HB seed shell is a co-product of a raw material widely produced and sold in Brazil, but which does not yet have a profitable destination. Therefore, the objective of this work was to produce acidic, basic and neutral extracts from HB seed shells to be used as antioxidant additives to soybean biodiesel. To analyze the antioxidant activity of the extracts, the DPPH (2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl) free radical capture test was used. Furthermore, in the work the quantification of phenolic compounds was carried out in the extracts using the Folin Ciocalteau method, and their identification by liquid chromatography (UHPLC). The extracts were added to biodiesel in the biodiesel production or washing stages, by two different methods, mechanical agitation and ultrasound. To analyze the oxidation stability of control biodiesel and biodiesel with the addition of antioxidant extracts, the Rancimat 873 device was used to obtain and compare their induction time (IT). Based on the results, the acid extract produced with HB seed shell in its optimized conditions of 60 min extraction time and 106 g.L-1 concentration and incorporated by mechanical agitation was able to increase the induction time of soy biodiesel when used in combination with 100 ppm TBHQ from 3.65 + 0.12 hours (control biodiesel without added antioxidants) to 16.29 + 0.14 hours. This same extract reached 79.664% antioxidant activity by the DPPH free radical capture test, 761.15 + 116.23 mg EAG.100g-1 of phenolic compounds, with ellagic acid and caffeic acid as the main compounds found in the extract. Furthermore, soybean biodiesel plus acid extract in the washing stage by mechanical agitation presented physicochemical characterization results in accordance with ANP reference values, with the visual appearance of a transparent biodiesel free of impurities, with 882 + 0.2 kg.m³ specific mass at 20 °C, 123 + 1.0 °C flash point, and conductivity of 341 + 10.0 pS/m. Therefore, it is considered that the acid extract produced with HB seed hulls is viable for increasing the oxidation stability of soybean biodiesel. |
Palavras-chave: | Biocombustível Oxidação do biodisel Aditivos Antioxidantes naturais Biofuel Oxidation of biodiesel Additives Natural Antioxidants |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Estadual do Centro-Oeste |
Sigla da instituição: | UNICENTRO |
Departamento: | Unicentro::Departamento de Ciências Exatas e de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química (Mestrado) |
Citação: | OLEINIK, GIOVANNA. PRODUÇÃO DE ANTIOXIDANTE PARA O BIODIESEL A PARTIR DA CASCA DE SEMENTE DE HB. 2024. 70 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - Mestrado) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/2239 |
Data de defesa: | 3-Apr-2024 |
Appears in Collections: | Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada |
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