“A exploração de combustíveis fósseis, como o óleo e o carvão, é importante porque eles funcionam como fontes de energia. No entanto, a exploração contínua.

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1 “A exploração de combustíveis fósseis, como o óleo e o carvão, é importante porque eles funcionam como fontes de energia. No entanto, a exploração contínua provoca o esgotamento desses recursos e poluição do meio ambiente, sendo necessárias, dessa forma, fontes alternativas de combustíveis. “ Michael Clennell, da Universidade Federal da Bahia,(Brasil)

2 Combustíveis alternativos e alternativas aos combustíveis
Ao longo desta apresentação abordaremos os seguintes subtemas: combustíveis alternativos: hidrogénio, álcool, bioálcool, biodiesel e biogás; Produção de um biodiesel a partir de óleos alimentares queimados. Os objetivos desta apresentação são identificar os diferentes tipos de combustíveis alternativos ao petróleo e ao carvão como álcoois (metanol e etanol), o hidrogénio e o metano; bem como, associar a formação dos recursos álcoois, biodiesel e biogás à custa de fontes renováveis.

3 Hidrogénio O hidrogénio é o elemento mais abundante no universo (com cerca de 75% em abundância mássica) e o terceiro elemento mais abundante na terra. É incolor e inodoro. Este elemento tem magníficas propriedades como combustível O hidrogénio é o elemento mais abundante no universo (com cerca de 75% em abundância mássica) e o terceiro elemento mais abundante na terra. É incolor e inodoro. Este elemento tem magníficas propriedades como combustível ou como transmissor de energia. Focando nas propriedades como combustível, um quilo de hidrogénio possui aproximadamente a mesma energia que 2,8 quilos de gasolina, ou que 2,1 quilos de gás natural. É considerado, por muitos, de “combustível ideal”, pois tem um rendimento energético muito superior aos combustíveis convencionais. Quando combinado com uma célula de combustível, este elemento oferece uma produção de eletricidade silenciosa e de alta eficácia. A utilização deste método é totalmente limpa, formando apenas como produtos de reação, a água e o calor.

4 Um quilo de hidrogénio possui aproximadamente a mesma energia que 2,8 quilos de gasolina, ou que 2,1 quilos de gás natural. Sendo assim, o hidrogénio tem um potencial ambiental e energético colossal, fazendo parte de um ciclo de vida limpo, tornando-se uma alternativa a substituir a economia atual, sustentada pelos combustíveis fósseis, em maioria. Sendo assim, o hidrogénio tem um potencial ambiental e energético colossal, fazendo parte de um ciclo de vida limpo, tornando-se uma alternativa a substituir a economia atual, sustentada pelos combustíveis fósseis, em maioria. Para isto poder acontecer terão que se criar algumas infraestruturas, tais como a produção de Hidrogénio, o seu armazenamento, transporte e distribuição. Porém, os sistemas de armazenagem são caros, como o exemplo dos reservatórios de gás comprimido, os reservatórios para hidrogénio líquido, ou a absorção de gás em sólidos.

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6 Vantagens do Hidrogénio
Os veículos movidos a hidrogénio não terão motor a combustão; serão elétricos. O hidrogénio pode ser produzido a partir de várias de várias fontes. O processo de geração de energia é descentralizado. Não será necessário construir grandes centrais hidroelétricas. Fonte renovável, inesgotável e não poluente. A sua produção não gera poluição.

7 Armazenamento de Hidrogénio
Reservatórios de gás comprimido Reservatórios de hidrogénio líquido Hidretos metálicos (alta e baixa temperatura) Absorção de gás em sólidos Micro-esferas Transporte e distribuição Reservatórios de gás comprimido Com o desenvolvimento de novos materiais, permitiram o fabrico de reservatórios de armazenagem de gás comprimido que podem suportar o armazenamento do hidrogénio a altas pressões (no máximo de 800 atm). Actualmente os custos económicos e energéticos estão muito elevados mas a tecnologia está disponível. Reservatórios de hidrogénio líquido Através de técnicas criogénicas podem ser alcançadas temperaturas muito baixas, tornando possível condensar o hidrogénio gasoso (à volta de -253 ºC). Desta forma uma maior quantidade de hidrogénio pode ser armazenada e transportada. Densidade do hidrogénio: 0,071 kg/litro Densidade da Gasolina: 0,73 kg/litro Poder calorífico Inferior do hidrogénio: 8600 kJ/litro Poder calorífico Inferior da gasolina: kJ/litro Hidretos metálicos (alta e baixa temperatura) Existem diversos metais puros e ligas metálicas que podem combinar-se com o hidrogénio produzindo hidretos metálicos. Os hidretos decompõem-se normalmente quando atingem temperaturas entre os 60 e 70°C, e libertam o hidrogénio. Assim, o hidrogénio pode ser armazenado numa forma condensada, através de uma compressão relativamente simples. Este sistema de armazenamento promete tornar-se seguro e eficiente, mas a razão entre o hidrogénio armazenado e o peso da "esponja do hidreto metálico" necessita de ser aumentada. Absorção de gás em sólidos A absorção de moléculas de hidrogénio em carbonos ativos pode armazenar quantidades interessantes de hidrogénio. Tal como hidretos metálicos esta tecnologia promete tornar-se segura e eficiente. Microesferas Existem esferas de vidro muito pequenas que podem armazenar o hidrogénio a pressões elevadas, sendo o processo de armazenagem feito com o gás a temperaturas elevadas, no qual o mesmo pode passar através da estrutura de vidro. Dependendo da temperatura, o vidro é impermeável ao hidrogénio que está dentro da esfera (baixa temperatura) ou permeável (alta temperatura) de forma a ser libertado. Transporte e distribuição O transporte do hidrogénio pode ser feito de forma similar ao transporte de gás natural (na forma gasosa de H2). O hidrogénio gasoso pode ser transferido e distribuído através de condutas (tubos) de hidrogénio longas; durante muitos anos este meio de transporte e distribuição tem sido realizado para fins industriais em muitos países, sem problemas de maior. A possibilidade de usar pipelines como condutas de gás para transportar o hidrogénio ainda não esta completamento provado devido à alta difusibilidade do hidrogénio. O Hidrogénio líquido é em princípio mais fácil de lidar, mas terá de se manter uma temperatura extremamente baixa de -253ºC através de todo o sistema de armazenamento, transporte e distribuição. Embora só existam atualmente cerca de 700 milhas de pipelines de hidrogénio nos Estados Unidos da América, Alemanha e Inglaterra, o que não representa muito quando comparado com o gás natural, é importante notar que os pipelines de hidrogénio em operação hoje em dia, têm-se revelado fiáveis. Outrora, já existiu na América um gás chamado "Town Gas" que era fabricado a partir do carvão e continha tipicamente 50 % de hidrogénio e os restantes 50 % eram compostos sobretudo por metano e CO2, com 3% a 6% de CO. Este gás era utilizado para iluminar as ruas ao anoitecer e para o aquecimento e iluminação de habitações da classe média. Este tipo de gás é ainda hoje utilizado extensivamente em algumas partes do mundo, tal com a China e outros países asiáticos.

8 Biogás O biogás é um gás incolor e insolúvel em água, mas que devido à impureza que contém é muito corrosivo. O elemento mais corrosivo desta mistura é o Sulfureto de Hidrogénio (H2S) e que confere um odor agressivo característico ao biogás “a ovos podres”. O biogás é gerado pela decomposição anaeróbia (sob ausência de oxigénio) da matéria orgânica por ação de bactérias. O biogás é um gás incolor e insolúvel em água, mas que devido à impureza que contém é muito corrosivo. O elemento mais corrosivo desta mistura é o Sulfureto de Hidrogénio (H2S) e que confere um odor agressivo característico ao biogás “a ovos podres”. O biogás é gerado pela decomposição anaeróbia (sob ausência de oxigénio) da matéria orgânica por ação de bactérias. O biogás é formado pela decomposição anaeróbia (sob ausência de oxigénio) da matéria orgânica por ação de bactérias. Nos aterros, isto acontece continuamente durante a deposição dos resíduos urbanos e também após a selagem da célula, já que as camadas inferiores de lixo estarão sempre protegidas do ambiente exterior. A produção de biogás também é possível a partir de resíduos orgânicos, como fezes de animais, lodo dos esgotos, lixo doméstico e efluentes industriais.

9 Esquema de processo de produção de biogás

10 Propriedades do biogás
- Composição média: é principalmente constituído por metano (CH4) (50-60%) e dióxido de carbono (CO2) (30-40%); é ainda constituído por aproximadamente 5% de outros gases, nomeadamente hidrogénio, azoto, sulfureto de hidrogénio, monóxido de carbono, oxigénio, entre outros. - Ponto de orvalho: -34 º C - Densidades médias: Relativa = 0,617 Absoluta = 0,80 kg/m3 (CNTP)

11 O aproveitamento do potencial energético contido no biogás tem como objetivos:
- Reduzir a emissão de gases com efeito de estufa; - Promover a aplicação da Diretiva Europeia sobre a produção de eletricidade de origem renovável, de acordo com a qual Portugal tem como objetivo, para 2010, satisfazer 45% das suas necessidades de eletricidade através de fontes renováveis; - Melhorar os índices de sustentabilidade económicos e ambientais dos sistemas multimunicipais de tratamento e valorização de RU.

12 Centrais de biogás

13 Centrais de Valorização Energética do Biogás de Aterro em Portugal
Atualmente, existem 4 centrais de valorização energética do biogás em Portugal com uma potência total instalada de 4,9 MW. Centrais de Valorização Energética do Biogás de Aterro em Portugal v

14 O biogás tem inúmeras vantagens como por exemplo:
- A produção de biogás é importante visto que pode ser a solução para alguns dos nossos problemas da disponibilidade de combustível no meio rural. - Reduz os custos provocados pelo transporte do gás em causa. - Proporciona uma melhor qualidade de vida e pode evitar a desertificação nas aldeias. - Estimula o produtor, possibilitando uma nova fonte de rendimento.

15 No entanto, tem também algumas desvantagens:
- Ocorre a formação de um gás tóxico (sulfídrico). - É necessária a escolha adequada do material utilizado na construção de um biodigestor, pois a formação de gases corrosivos implica, a longo prazo, um mais elevado custo de manutenção.

16 Álcool e/ou bioálcool É um álcool extraído da natureza, do reino vegetal. Algumas pessoas preferem chama-lo de bioetanol visto que a sua origem é natural e não de origem numa fonte fóssil.

17 O etanol (ou álcool etílico) é um líquido incolor (o ponto de ebulição é 78ºC), com cheiro característico, volátil, inflamável e solúvel em água. É utilizado como solvente no fabrico de tintas, lacas, vernizes e perfumes, como combustível e na preparação de produtos farmacêuticos.

18 Tal como todos os álcoois, o etanol não existe livre na Natureza
Tal como todos os álcoois, o etanol não existe livre na Natureza. O processo mais fácil de o obter é por fermentação alcoólica da glucose, havendo ainda processos de síntese a partir do etileno. Presença do etanol no nosso mundo – circo, bebidas, transportes, culinária, cosmética, sínteses orgânicas, medicina.

19 Já em 1908 o etanol foi o combustível de eleição de Henry Ford, no emblemático carro Ford T. Nas décadas subsequentes, a descoberta de poços de petróleo nos E.U.A. condicionou o desenvolvimento dos primeiros motores automóveis para o uso da gasolina, e mais tarde do diesel. Hoje conhecem-se os problemas ambientais associados a estas opções, a nível das emissões gasosas.

20 Desde os anos 80 até agora, tem-se difundido o uso de gasolina misturada com etanol um pouco por todo o mundo. Isto porque esta mistura pode ser usada em qualquer automóvel posterior a 1970, sem qualquer alteração no motor. Existem misturas pobres em etanol (E10 – 10% etanol e 90% gasolina) e misturas ricas (E85 – 85% etanol e 15% gasolina)

21 Algumas vantagens do etanol são:
 - Proveniência de fontes renováveis (o processo de fabrico mais frequente é a fermentação). - Menores emissões de gases de estufa como o monóxido de carbono (redução de 4% para o E10 e 37% para o E85). Isto é particularmente importante porque 50% dos gases de estufa na terra provêm da utilização automóvel. - Menor contributo para o smog, porque os gases de escape são menos reactivos e a formação de ozono de baixa altitude é menor (este ozono é prejudicial, ao contrário do ozono estratosférico, e responsável por problemas respiratórios humanos e das plantas).

22 - Motores de combustão mais ecológicos, com menos depósitos.
- Melhor performance do veículo, aumenta o nível de octanas (o E10 tem 94 octanas) e oxigénio, e a combustão dá-se a temperaturas menores (aliás, os veículos de alta competição usam etanol puro). - Menor dependência de reservas petrolíferas. - Desenvolvimento económico rural. - Substitui compostos perigosos da gasolina, ex: benzeno, tornando-a mais segura ambientalmente: se a gasolina contaminar o solo ou água, o etanol é naturalmente biodegradável.

23 4) Intensificar os esforços de pesquisa neste sector.
Por cá, na Europa, a Comunidade Europeia tem advogado e promovido os biocombustíveis. Os Estados-Membros devem:  1) Assegurar a promoção de uma quota de mercado de 7% para os biocombustíveis em 2010; 2) Encorajar a redução do diferencial de preços entre os biocombustíveis e os combustíveis tradicionais; 3) Incrementar a promoção voluntária da distribuição dos biocombustíveis em larga escala pelas companhias petrolíferas; 4) Intensificar os esforços de pesquisa neste sector.

24 De entre os biocombustíveis disponíveis contam-se: etanol e metanol, os seus derivados (ETBE – éter etil-tert-butílico e MTBE) e os ésteres metílicos de óleos vegetais (girassol, colza, etc.), sendo os primeiros utilizados em motores Otto de combustão e os segundos em motores Diesel. O etanol é o mais comum dos álcoois. Os álcoois são compostos que têm grupos hidroxilo ligados a átomos de carbono sp3. Podem ser vistos como derivados orgânicos da água em que um dos hidrogênios foi substituído por um grupo orgânico.

25 Biodiesel É um combustível renovável e biodegradável. Pode ser obtido a partir da reação química de lipídios, óleos ou gorduras, de origem animal ou vegetal, com um álcool na presença de um catalisador (reação conhecida como transesterificação), mas pode também ser obtido por processos de craqueamento e esterificação. Cada vez mais o preço da gasolina, diesel e derivados de petróleo tendem a subir. A cada ano o consumo aumenta e as reservas diminuem. Além do problema físico, há o problema político: a cada ameaça de guerra ou crise internacional, o preço do barril de petróleo dispara. Na década de 70 a crise do petróleo batia as portas do mercado internacional, tal como os dias de hoje. No entanto, atualmente fala-se que a solução é o biodiesel. Biodiesel: é um combustível renovável e biodegradável. Pode ser obtido a partir da reação química de lipídios, óleos ou gorduras, de origem animal ou vegetal, com um álcool na presença de um catalisador (reação conhecida como transesterificação), mas pode também ser obtido por processos de craqueamento e esterificação. Amostra de biodiesel O biodiesel é produzido para ser usado em motores diesel padrão e, assim, diferente dos óleos vegetais e resíduos usados para motores a combustível diesel mudado e substitui total ou parcialmente o óleo diesel de petróleo em motores ciclo diesel automotivos (de camiões, tratores, camionetas, automóveis,…) ou estacionários (geradores de eletricidade, calor,…). Pode ser usado puro ou misturado ao diesel em diversas proporções.

26 Misturas do biodiesel Por exemplo, a mistura de 2% de biodiesel ao diesel de petróleo é chamada de B2 e assim sucessivamente, até ao biodiesel puro, denominado B100. Assim, quanto maior for a percentagem de biodiesel, mais ecológico é o combustível Muitas vezes o biodiesel é confundido com a mistura diesel + biodiesel, disponível em alguns postos de combustível. No entanto, a designação correta para a mistura vendida nestes postos deve ser precedida pela letra B (do inglês Blend). Por exemplo, a mistura de 2% de biodiesel ao diesel de petróleo é chamada de B2 e assim sucessivamente, até ao biodiesel puro, denominado B100. Assim, quanto maior for a percentagem de biodiesel, mais ecológico é o combustível. Misturas de B100 com óleo diesel pode ser obtidas por: Mistura em tanques de fabricação e estocagem em ponto próximo antes da entrega por caminhões-tanque Mistura por agitação natural no caminhão-tanque (adicionando percentagens específicas de biodiesel e diesel de petróleo) Na linha de mistura, duas componentes chegam ao caminhão-tanque simultaneamente. Mistura por bombas doseadoras, em que medidas de óleo diesel e biodiesel estão definidas para o volume total, com a bomba puxando a transferência de dois pontos e completando a mistura na saída da bomba.

27 Vantagens e desvantagens da utilização do biodiesel
É um ótimo lubrificante e pode aumentar a vida útil do motor. Tem fácil transporte e fácil armazenamento, devido ao seu baixo risco de explosão. Colabora para a diminuição da poluição e do efeito estufa.

28 Para a utilização do biocombustível, não precisa de nenhuma adaptação em caminhões, tratores ou máquinas. No caso do biodiesel Eco Óleo o produtor não compra o biodiesel, a comercialização será por meio de permuta, ou seja: troca de mercadorias como, por exemplo, o produtor entrega o girassol e recebe o Eco Óleo. É um ótimo lubrificante e pode aumentar a vida útil do motor. Tem fácil transporte e fácil armazenamento, devido ao seu baixo risco de explosão. (Precisaria de uma fonte de calor acima dos 150ºC para explodir) Colabora para a diminuição da poluição e do efeito estufa. Para a utilização do biocombustível, não precisa de nenhuma adaptação em caminhões, tratores ou máquinas. O biodiesel é uma fonte limpa e renovável de energia que vai gerar emprego e renda para o campo. Substitui o diesel nos motores sem necessidade de ajustes. O produtor rural estará a produzir o seu combustível. Diminuição da poluição atmosférica. No caso do biodiesel Eco Óleo o produtor não compra o biodiesel, a comercialização será por meio de permuta, ou seja: troca de mercadorias como, por exemplo, o produtor entrega o girassol e recebe o Eco Óleo. Será o uso cativo. O biodiesel é usado puro nos motores, porém aceita qualquer percentagem de mistura com o diesel, pois é um produto miscível. O calor produzido por litro é quase igual ao do diesel. Na queima do biodiesel, ocorre a combustão completa. É necessária uma quantidade de oxigênio menor que a do diesel. É uma fonte de energética renovável, a exemplo de todos os produtos originários do ciclo produtivo da agroindústria. Não são necessárias alterações na tecnologia (peças e componentes) e na regulação. Apenas é necessário que o biodiesel tenha uma qualidade definida. Por ser um produto natural e biodegradável, surgem problemas de degradação natural. Quando se utiliza biodiesel está-se a utilizar qualidade. Os óleos vegetais usados na produção do biodiesel podem ser obtidos a partir de qualquer oleaginosa. É constituído de carbono neutro. As plantas capturam todo o CO2 emitido pela queima do biodiesel e separam o CO2 em Carbono e Oxigénio, neutralizando assim as suas emissões. Contribui ainda para a geração de empregos no setor primário. Segurando o trabalhador no campo, reduzindo o inchaço das grandes cidades e favorecendo o ciclo da economia auto-sustentável essencial para a autonomia do país. Muito dinheiro é gasto para a pesquisa e prospecção do petróleo. O capital pode ter um fim social melhor para o país, visto que o biodiesel não requer esse tipo de investimento. A maior parte dos veículos da indústria de transporte e da agricultura usam atualmente o diesel. O biodiesel é uma alternativa económica, tendo a vantagem de ser confiável e renovável. Preserva o interesse nacional. Sem a presença de aromáticos (benzeno) Ajuda na eficiência de catalisadores, ampliando a sua vida útil no sistema de escapamento de automóveis.

29 Desvantagens Cristalização em baixas temperaturas: em regiões de clima muito frio, a viscosidade do biodiesel aumenta bastante. Assim como o diesel, podem ocorrer formações de pequenos cristais, que se unem e impedem o bom funcionamento do motor. Emissões de NOx: de todas as partículas prejudiciais esta é a única que com biodiesel apresenta ligeiro aumento. O NOx é um grande responsável pela baixa qualidade do ar em algumas zonas do planeta. Cristalização em baixas temperaturas: em regiões de clima muito frio, a viscosidade do biodiesel aumenta bastante. Assim como o diesel, podem ocorrer formações de pequenos cristais, que se unem e impedem o bom funcionamento do motor. Porém, existem diversas precauções que podem ser tomadas para contornar este problema. Emissões de NOx: de todas as partículas prejudiciais esta é a única que com biodiesel apresenta ligeiro aumento. O óxido de azoto pode aumentar até 15% no uso de B100. O NOx é um grande responsável pela baixa qualidade do ar em algumas zonas do planeta. Limpeza dos bicos injetores: nos motores que sempre usaram diesel, pode ocorrer, nos primeiros abastecimentos com biodiesel, a libertação de resíduos acumulados no tanque. Assim, recomenda-se uma limpeza do tanque de combustível a troca do filtro quando iniciar o uso de biodiesel e quando completar 100 horas uma nova troca do filtro de óleo. Troca de peças: nos motores de ciclo diesel fabricados até 2002/2003 poderá ser necessário a troca de alguns retentores da bomba injetora, pois o biodiesel é bastante agressivo sobre essas borrachas. A mudança no motor é simples e barata. Os fabricados após esta data provavelmente não seja necessária qualquer adaptação. Analisa-se que poderá haver uma subida nos preços dos alimentos, ocasionada pelo aumento da demanda de matéria-prima para a produção de biodiesel. Como exemplo, pode-se citar alguns fatos ocorridos em Portugal, no início de Julho de 2007, quando o milho era vendido a 200 euros por tonelada (152 em Julho de 2006), a cevada a 187 (contra 127), o trigo a 202 (137 em Julho de 2006) e o bagaço de soja a 234 (contra 178). O uso de algas como fonte de matéria-prima para a produção do biodiesel poderia poupar as terras férteis e a água doce destinadas à produção de alimentos.

30 Limpeza dos bicos injetores: nos motores que sempre usaram diesel, pode ocorrer, nos primeiros abastecimentos com biodiesel, a libertação de resíduos acumulados no tanque. Troca de peças: nos motores de ciclo diesel fabricados até 2002/2003 poderá ser necessário a troca de alguns retentores da bomba injetora, pois o biodiesel é bastante agressivo sobre essas borrachas. A mudança no motor é simples e barata. Analisa-se que poderá haver uma subida nos preços dos alimentos, ocasionada pelo aumento da demanda de matéria-prima para a produção de biodiesel.

31 Propriedades do biodiesel
O poder calorífico do biodiesel é de cerca de 37,27 MJ/L.  O biodiesel é um líquido que varia de cor, dependendo da matéria-prima de produção. Tem um ponto alto de ebulição e baixa pressão de vapor. O ponto de inflamação de biodiesel (> 130 °C,> 266 °F) é significativamente mais alto que o do diesel de petróleo (64 °C, 147 °F) ou gasolina (-45 °C, -52 °F). O biodiesel tem uma densidade de ~0,88 g/cm³, menor do que a da água.

32 Biodiesel no Mundo Produção mundial de biodiesel:
O biodiesel surgiu mundialmente como uma alternativa promissora aos combustíveis minerais, derivados do petróleo. O processo de industrialização do biodiesel foi iniciado na Europa, nos anos 90. Mesmo tendo sido desenvolvido no Brasil, o principal produtor e consumidor de biodiesel em grande escala foi a Europa. A União Europeia produz anualmente mais de 1,35 milhões de toneladas de biodiesel, que corresponde a 90% da produção mundial. O maior país produtor e consumidor mundial de biodiesel é a Alemanha, com aproximadamente 42% da produção mundial.

33 Produção de biodiesel na união europeia:

34 Processos de produção de biodiesel
Reação de transesterificação. A produção de biodiesel é realizada por um processo denominado transesterificação. Neste processo, uma molécula de triglicérido reage com o metanol (álcool mais utilizado devido ao seu baixo custo), na presença de um catalisador, dando origem a ésteres metílicos (o biodiesel) e glicerol. Reação de transesterificação. Para esta reação, são apenas necessárias 3 moles de álcool por cada mole de óleo para originar 3 moles de ésteres de ácidos gordos e 1 mole de glicerol. Na prática, utiliza-se em excesso de álcool de forma a deslocar o equilíbrio químico no sentido da síntese dos ésteres. No entanto, existem outros processos possíveis com diferentes razões molares ou catalisadores e a utilização de etanol em vez do metanol. A utilização do etanol apesar de ser mais dispendiosa que o metanol, pode ser atrativa do ponto de vista ambiental. A glicerina produzida poderá ser utilizada desde a utilização como combustível para caldeiras de aquecimento de água, à indústria de cosmética, farmacêutica e de sabonetes. O processo de produção de biodiesel compreende três fases principais: - O pré-tratamento do OAU; - A reação de transesterificação; - A purificação da mistura resultante de ésteres metílicos (biodiesel). Processo de produção de biodiesel Na produção do biodiesel existem vários métodos diferentes, desde as mais usuais (via química alcalina e/ou ácida), até às mais recentes (catalisadores enzimáticos). - Transesterificação por catálise ácida: são adicionados, simultaneamente, o catalisador ácido e o álcool. Esta opção de transesterificação é pouco usada, por causa da baixa velocidade de reação e ao facto de necessitar de equipamentos dispendiosos, relacionados com a utilização de ácidos. Também exige razões molares superiores, o que faz com que seja obrigatório utilizar reatores de maiores dimensões. Este processo de catálise ácida depende da percentagem de ácidos gordos livres presentes nos óleos. - Transesterificação por catálise básica: é o processo mais utilizado para produção de biodiesel, pois é um processo rápido que abrange reagentes e equipamentos de baixo custo.Tem menos consequências ambientais. É muito praticado à escala industrial, e está dividido em dois momentos: - Reação de um álcool com uma base forte, geralmente o hidróxido de sódio, formando o metóxido de sódio. - Ocorre a transesterificação - o metóxido de sódio reage com os triglicéridos. - Transesterificação enzimática: este processo utiliza enzimas como catalisadores da reação. Cada enzima catalisa uma única reação ou um conjunto muito restrito de reações relacionadas, pelo que a formação de produtos secundários raramente ocorre. Fatores como a temperatura e o pH são extremamente relevantes, havendo deste modo valores ótimos e limites de tolerância que influenciam a sua atividade.

35 O processo de produção de biodiesel compreende três fases principais:
- O pré-tratamento do OAU; - A reação de transesterificação; - A purificação da mistura resultante de ésteres metílicos (biodiesel). Processo de produção de biodiesel

36 Na produção do biodiesel existem vários métodos diferentes, desde as mais usuais (via química alcalina e/ou ácida), até às mais recentes (catalisadores enzimáticos): - Transesterificação por catálise ácida - Transesterificação por catálise básica -Transesterificação enzimática:

37 Produção de biodiesel a partir de óleos alimentares usados
Esquema da produção de biodiesel a partir de óleos alimentares usados Os óleos alimentares usados surgem, com mais frequência, como um resíduo a partir do qual é possível produzir biocombustíveis. Assim, constitui-se uma alternativa renovável, que resolve simultaneamente dois problemas ambientais: - Reutilização/valorização de resíduos; - Diminuição da dependência energética de combustíveis fósseis. Enormes quantidades de óleos alimentares usados são destruídos diariamente devido ao estado de oxidação que dificulta o processo de fritura (pode originar substancias químicas prejudiciais à saúde humana), no entanto, os óleos rejeitados não deixam de ter uma grande quantidade de triglicéridos. E assim, a transformação desta matéria-prima em biodiesel corresponde a uma valorização energética deste resíduo. O processo da produção de biodiesel a partir de óleos alimentares usados é muito semelhante ao processo de produção de biodiesel a partir de óleo virgem (cru), com a exceção de ser necessário um pré-tratamento e uma fase de purificação mais eficiente. Esta semelhança torna necessário apenas fazer uma análise antecipada de alguns parâmetros de caraterização dos óleos alimentares usados, fazendo com que se otimize a reação de transesterificação - a glicerina é removida do óleo vegetal, deixando o óleo mais fino e reduzindo a viscosidade. Analises que envolvem a determinação de um catalisador necessário à reação, e do teor de água, permitindo avaliar a necessidade de um passo de secagem.

38 Curiosidades relacionadas com o biodiesel:
Em 2007, a McDonalds do Reino Unido anunciou que iria começar a produzir biodiesel a partir do óleo residual de frituras, subproduto dos seus restaurantes. Este combustível seria usado para abastecer sua frota. A companhia Train Operating Company Virgin Trains britânica alegou ter sido o primeiro funcionamento de comboios do mundo a biodiesel, que foi convertido para rodar com 80% petrodiesel e apenas 20% de biodiesel, e afirmou-se que economizaram 14% em emissões diretas.

39 - O Royal Train fez em 15 de setembro de 2007 a sua primeira viagem funcionando com 100% de biodiesel fornecido pela Green Fuels Ltd. A Alteza Real, o Príncipe de Gales, e o diretor da Green Fuels, James Hygate, foram os primeiros passageiros num comboio alimentado inteiramente com combustível biodiesel - Também em 2007 a Disneyland começou a fazer andar os comboios do parque em misturas de biodiesel B98 (98% biodiesel). Apesar do programa ter sido interrompido em 2008 devido a problemas de armazenamento, em janeiro de 2009 voltou a ser anunciado que o parque teria, então, todos os comboios a andar com biodiesel fabricado a partir dos seus próprios óleos alimentares usados.

40 - Em alguns países, o biodiesel é mais barato que o diesel convencional
- A transesterificação de um óleo vegetal foi realizado por dois cientistas em 1853, muitos anos antes do primeiro motor diesel tornar-se funcional. O primeiro modelo foi um cilindro de ferro de 3 metros com um volante na base, funcionou pela primeira vez em 10 de Agosto de 1893, e foi abastecido unicamente com óleo de amnedoim. Por causa deste evento, o dia 10 de Agosto, ficou marcado como o “Dia Internacional d Biosiesel”

41 “Combustíveis alternativos e alternativas aos combustíveis”
Disciplina: Química Professora: Luísa Esperança Ano Letivo: 2011/2012 Ano/Turma: 12º C