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Química Analítica

 

ÁREA: Química Analítica

 AVALIAÇÃO DA PRODUÇÃO DE BIOGÁS UTILIZANDO A GLICERINA RESIDUAL RESULTANTE DA PRODUÇÃO DE BIODIESEL

AUTORES: SANTOS, J.V.S.1 (IC); ROBRA, S.1 (PG); CRUZ, R.S.1 (PQ); OLIVEIRA, A.M.1 (PQ)

1GRUPO BIOENERGIA E MEIO AMBIENTE – UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ. RODOVIA ILHéUS – ITABUNA, KM 16. ILHéUS – BA. 45662-000 (JVQUIMICO@YAHOO.COM.BR)

RESUMO

Na produção do biodiesel através da reação de transesterificação, obtém-se como co-produto a glicerina residual, que terá sua oferta elevada devido à implementação do programa nacional de produção e uso de biodiesel. Uma das alternativas para o aproveitamento deste resíduo é o tratamento anaeróbico, com vistas à produção de energia. Neste sentido, foram montados biodigestores laboratoriais a fim de avaliar a utilização da glicerina residual no processo da co-digestão com estrume de gado. O processo foi monitorado pelo volume de gás produzido e pela concentração de metano no biogás utilizando cromatografia gasosa. Os resultados mostraram que o uso da glicerina aumenta a capacidade de produção de biogás, sendo a condição ótima atingida com a adição de 10 % (m/m) de glicerina.

PALAVRAS CHAVES: biodiesel, biogás e glicerina

INTRODUÇÃO

A inserção da cadeia produtiva do biodiesel na matriz energética brasileira, deverá gerar um aumento significativo na oferta interna de glicerina. No entanto, a glicerina obtida como co-produto do processo de transesterificação não é pura e os custos de purificação são altos, o que dificulta a sua utilização na indústria.

Devido a estes fatores, faz-se necessário desenvolver alternativas que visem à utilização da glicerina sem prévia purificação. Neste sentido, o uso da glicerina na geração de biogás através do processo anaeróbico torna-se viável, graças ao seu alto teor de carbono facilmente degradável (AMON et al., 2004). O biogás, mistura gasosa produzida neste processo, pode ser utilizado como fonte de energia em substituição aos combustíveis fósseis, por se tratar de um combustível de alta qualidade e uma fonte de energia renovável, que contribui para diminuição do efeito estufa. (WILKIE et al., 2004).

Tendo em vista estes fatores, o objetivo deste trabalho foi verificar a viabilidade da utilização da glicerina residual, proveniente da produção de biodiesel, como suplemento na biodigestão anaeróbia utilizando biodigestores laboratoriais.

MATERIAL E MÉTODOS

Quatro biodigestores laboratoriais com volume útil de 3000 mL e espaço livre de 1500 mL foram mantidos em banho-maria a 37 °C . O inoculo utilizado foi obtido de um biodigestor à base de estrume de gado. Os biodigestores foram alimentados, diariamente (sistema semi-contínuo), com 100% de estrume (controle, biodigestor 1), 5 % (m/m) de glicerina (biodigestor 2), 10 % (m/m) de glicerina (biodigestor 3) e 15 % (m/m) de glicerina (biodigestor 4), sendo o restante complementado com estrume de gado. A quantidade do biogás produzida foi medida diariamente pelo deslocamento do líquido de vedação e a produção de metano foi monitorada duas vezes por semana utilizando cromatografia gasosa. As análises por cromatografia gasosa foram realizadas em um cromatógrafo a gás Varian CP-3800 com detector por ionização em chama, contendo uma coluna capilar CP-SIL 8 CB de 30 m de comprimento, 0,25 mm de diâmetro interno e 0,25 mm diâmetro da fase utilizando os seguintes parâmetros: temperatura do injetor: 250 oC, vazão: 1,5 mL min-1, programação do forno: 90 oC ® 15 oC mim-1 ® 140 oC ® 10 oC mim-1 ® 250 oC (3 min), temperatura do detector: 280 oC, splitless e volume de injeção de 50 mL.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Com as análises cromatográficas verificou-se a variação da concentração de metano na mistura gasosa. A adição de glicerina nos biodigestores aumentou, de maneira geral, o teor de metano no biogás. Os biodigestores 2, 3 e 4 tiveram respectivamente, um aumento de 10,5 %, 14,5 % e 17 % nas áreas de metano em relação ao biodigestor 1 .Esta medição é importante tendo em vista que o teor de metano no biogás determina o seu poder calorífico.

Com as medições do deslocamento do líquido de vedação verificou-se os volumes de biogás produzidos. Os resultados mostraram que os biodigestores 2, 3 e 4 aumentaram a produção de biogás 564,1 %, 508 % e 204 %, respectivamente. A forte queda na produção de biogás no biodigestor 4, em relação aos biodigestores 2 e 3, está relacionada com o aumento na concentração de ácidos graxos no substrato. Altos teores de ácidos graxos provocam a inibição da ação das bactérias anaeróbias durante o processo, ocasionando a morte da biocenose, com conseqüente perda da capacidade digestiva (WEILAND, 2000).

CONCLUSÕES

Os biodigestores montados com a adição de glicerina tiveram seus potenciais energéticos elevados, quando comparados com o biodigestor sem adição da mesma, devido ao aumento do teor de metano e do volume de biogás produzido. Em relação à eficácia do processo, os biodigestores 2 e 3 apresentaram melhor desempenho, apresentando resultados similares. A escolha da adição de um dos teores de glicerina irá depender da disponibilidade da mesma. O biodigestor 4 não apresentou resultados satisfatórios devido ao baixo volume de biogás produzido em relação aos demais biodigestores.

AGRADECIMENTOS:À UESC e a CAPES pelas bolsas de iniciação científica e mestrado.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:AMON, T., KRYVORUCHKO, V., AMON, B., SCHREINER, M. Untersuchungen zur Wirkung von Rohglycerin aus der Biodieselerzeugung als leistungssteigerndes Zusatzmittel zur Biogaserzeugung aus Silomais, Körnermais, Rapspresskuchen und Schweinegülle, Relatório final, SEEG, Mureck, Austria, 2004.

WEILAND, P. Anaerobic waste digestion in Germany – Status and recent developments. Biodegradation 2000, 11, 415-421.

WILKIE, A., SMITH, P.H., BORDEAUX, F.M. An economical bioreactor for evaluating biogas potential of particulate biomass Bioresource Technology 2004, 92, 103–109.

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