segunda-feira, 14 de junho de 2010

Protocolo Experimental - Biodiesel

Se você tem curiosidade de conhecer de perto o Biodiesel, ai vai uma receita simples, entretanto, serve apenas como uma experiência.

Atenção!!!

Os produtos químicos utilizados neste processo são PERIGOSOS e exigem extremo cuidado em sua manipulação, portanto, utilize equipamentos de segurança como luvas, óculos, e máscara.

A mistura do metanol com a soda cáustica forma uma base muito forte chamada metóxido de sódio e é extremamente corrosiva, além de produzir gases tóxicos.

Mas se você for cuidadoso e utilizar os materiais corretos poderá obter sucesso em sua experiência sem correr riscos.

Se for menor de idade peça o acompanhamento de um adulto.


Esta experiência se aplica somente ao óleo vegetal novo.

Reagentes:

  • 1 litro de óleo vegetal (novo)
  • 3,5 gramas de soda cáustica (NaOH)
  • 220ml de metanol

Material:

  • Balança de precisão
  • Vidro com tampa para mistura do metóxido 500ml
  • Vidro para preparação do biodiesel 1 litro
  • Garrafa Pet 2 litros
  • Termômetro
  • Ebulidor elétrico
Procedimento:

  • Com muito cuidado dissolver a soda cáustica no metanol até que as escamas desapareçam por completo, esta reação libera calor.
  • Com o ebulidor aqueça o óleo vegetal no vidro até 60 graus, controle a temperatura com o termômetro e jamais permita que ultrapasse este valor. (o metanol evapora acima desta temperatura)
  • Adicione o metóxido no óleo aquecido e agite por 20 minutos.
  • Corte o fundo da garrafa pet e coloque em um apoio, ela será usada como decantador.
  • Coloque o óleo na garrafa pet e deixe decantar por 8 horas, após este período deverá ocorrer a separação da glicerina e do biodiesel.
  • A fase de cima é biodiesel e a debaixo é glicerina.
Esta é apenas uma experiência simples, para ser utilizado em motores diesel deve ainda ser submetido a outras etapas para garantir a qualidade.

Para óleos usados em frituras o processo é diferente e com maior nível de complexidade.


sábado, 5 de junho de 2010

PRODUÇÃO DE BIODIESEL EM PEQUENA ESCALA PARA CONSUMO PRÓPRIO

Matéria Prima

Óleo Vegetal Usado – OVU
Fornecedores
Padarias, Lanchonetes, Restaurantes, Indústrias alimentícias, Residências
Logística

Desenvolvimento de um projeto de coleta do OVU para incentivar a participação dos estabelecimentos. Planejamento da rota a ser percorrida para coleta, períodos de coleta, tipo de transporte conforme demanda e custos.

Primeira etapa: Planejar forma de abordagem, conscientização e conquista da colaboração dos fornecedores de OVU. As visitas podem ser realizadas separando-se por bairros ou mesmo diretamente nas possíveis unidades fornecedoras previamente escolhidas, contatos prévios por telefone também podem ser realizados.

Segunda etapa: Distribuir os recipientes de coleta nas unidades colaboradoras, consultar informações sobre os períodos de retorno para troca dos recipientes quando já estiverem cheios.

Terceira etapa: Definição do meio de transporte adequado e da rota a ser percorrida entre os estabelecimentos para otimização dos custos do sistema de coleta conforme os períodos estimados para retorno.

Estoque
O OVU recolhido poderá ser armazenado em bombonas plásticas ou tonéis metálicos, de preferência limpos e secos, podendo-se inclusive aproveitar este período para decantação de resíduos e água. O número de bombonas ou tonéis poderá variar de acordo com a quantidade a ser estocada.

Insumos Necessários
Metanol
Soda Cáustica/ Potassa Cáustica
Resina iônica (opção para otimizar o processo – seu uso não é obrigatório)
Água


UNIDADE DE PROCESSAMENTO

Sistema de Pré-tratamento

Este sistema é necessário para retirar impurezas, restos de alimentos, água e outras matérias que possam interferir na reação de transformação do OVU em combustível. A importância do beneficiamento consiste no fato de que o OVU é proveniente de várias fontes e usos diferentes e para que a reação ocorra com o melhor aproveitamento ele deverá estar o mais homogêneo possível.
O sistema poderá ser montado utilizando-se apenas bombonas plásticas, tonéis metálicos ou dornas em inox, os filtros podem ser encontrados no mercado ou feitos de forma econômica utilizando-se tecidos próprios. Alem destes serão necessários alguns metros de tubulação ou mangueiras, registros e bombas hidráulicas.
Etapas: Separação de impurezas, decantação, aquecimento (em temperatura adequada), filtração (de duas a cinco vezes) e opcionalmente nova etapa de decantação se houver períodos longos entre o pré-tratamento e o processamento.

Equipamentos: ( para 200L)
Tonel metálico ou inox (200L) - 1
Bombonas (200L) – 6
Mangueiras (3/4) - (a metragem pode sofrer variações devido as condições de instalação)
Registros (3/4) – 6 mais adaptadores para mangueiras - 12
Tubo em inox ou cobre (1m) para saída do sistema de aquecimento
Sistema de aquecimento (gás, vapor, lenha ou energia elétrica)
Abraçadeiras
Bombas Hidráulicas (1/2 cv) *O número de bombas pode sofrer variação, entretanto deve-se observar a possibilidade do uso da gravidade para transposição de fluidos entre os recipientes eliminando-se o custo em aquisição de equipamentos, manutenção e principalmente consumo de energia.


Sistema de Processamento

O reator é onde se realiza o processo de transesterificação, este é o ponto mais crítico do sistema, onde a qualidade do OVU utilizado irá influenciar diretamente no resultado do processo, na quantidade de insumos utilizados e na qualidade do produto final. Além das características do óleo a ser processado a mistura dos reagentes químicos deverá ser observada com a devida precisão e extremo cuidado, alem de aspectos como titulação, temperatura adequada e tempo necessário para reação.
A complexidade da unidade de processamento (reator) dependerá diretamente dos investimentos realizados em sua construção, podendo ser operada de forma totalmente manual (que exigirá maior conhecimento do operador), semi-automática (com controle de tempo e temperatura) ou totalmente automática (basta apenas acrescentar os insumos e a matéria prima).
O reator pode ainda possuir uma unidade de recuperação do metanol por processo de destilação permitindo a reutilização e consequentemente reduzindo o custo de operação, entretanto, exige maior investimento na construção do reator.
No final do processo de transesterificação restarão o biodiesel e a glicerina que deverão ser separados, a glicerina pode ser transformada em produtos de limpeza, já o biodiesel deverá ainda sofrer um processo de purificação.
A purificação é realizada através de lavagem com água, produtos químicos ou resinas iônicas. A lavagem com água é a forma mais complexa de purificação por exigir muito cuidado para que não se perca o biodiesel e pela necessidade de ser realizada várias vezes, gerando efluentes que deverão ser tratados. Produtos químicos também são responsáveis pela geração de efluentes além do custo. Por fim as resinas iônicas, que possuem um custo de aquisição mais alto e necessitam da instalação de colunas de filtração no reator, mas podem ser reutilizadas varias vezes, não geram resíduos e garantem a qualidade do biodiesel pela alta eficiência na retenção de resíduos químicos.

Equipamentos para montagem de reator simples 200L por batelada, manual, aquecimento elétrico.

Tanque inox 250L
Tanque inox 75L
Resistencias Elétricas
Bombas Hidraulicas
Tubulação inox
Registros
Medidor de nível
Termometro
Sustentação da estrutura em metalon
Mangueiras Cristal
Filtro
Quadro de comando
Cabos elétricos
Interruptores
Termostato
Timer
Válvulas

Estoque
O biodiesel produzido poderá ser estocado em bombonas de 1000L por sua praticidade e custo baixo.

Sistema de Segurança e Proteção Individual

O manuseio de combustíveis e produtos químicos exige um sistema de prevenção de incêndio com extintores de pó químico e hidrantes ou springles, a área onde será instalada a unidade de processamento deverá estar preparada para que eventuais vazamentos sejam retidos com a construção de muretas ao redor e inclinação para direcionamento dos fluídos a um tanque de recolhimento.
O sistema elétrico deve ser protegido.
O operador deverá utilizar os EPI´s necessários, os produtos químicos manuseados possuem nível de periculosidade elevado e podem causar danos sérios. Luvas, óculos de proteção, mascara para gases orgânicos, botas e jaleco de algodão.

Equipamentos:
Luvas de látex
Óculos de proteção
Mascara para gases orgânicos
Jaleco de algodão
Botas

Instalações
A área para a instalação da unidade de processamento deverá ter seu tamanho adequado as necessidades de produção e estoque, deverá dispor de instalações hidráulicas e elétricas, boa ventilação, coberta e protegida de sol, chuva e ventos fortes. Aconselha-se o uso de materiais não combustíveis na construção da estrutura de abrigo.