Purificação de biodiesel com uso de adsorventes alternativos

Abstract

Após a transesterificação, o biodiesel precisa passar por uma etapa de purificação final para que o glicerol livre (GL) que o contamina mesmo após a decantação seja removido, dentre outros contaminantes. O método geralmente utilizado, a lavagem aquosa, possui desvantagens como a grande geração de efluentes líquidos e formação de emulsões. Assim, neste trabalho, estudou-se a purificação final de biodiesel etílico e metílico por adsorção. Três adsorventes alternativos foram avaliados: argila bentonita, diatomita A e diatomita B. A resina comercial Purolite® PD206 foi utilizada como padrão. Foram realizados experimentos de sorção em batelada, lavagem aquosa e sorção em fluxo contínuo. Nos ensaios de adsorção em batelada o comportamento dos dados cinéticos foi descrito pelo modelo de transferência de massa no filme e no poro. Os dados de equilíbrio foram modelados segundo as isotermas de Freundlich e Langmuir. A bentonita reduziu o GL do biodiesel etílico ao teor permitido pela ANP (0,02% em massa) em 10 minutos de adsorção, enquanto a diatomita A e a resina atingiram o mesmo teor em cerca de 60 minutos. A diatomita B não se mostrou adequada para esse fim, devido à sua menor área superficial. Verificou-se que a lavagem aquosa também remove o GL do biodiesel, mas a adsorção se mostrou como opção mais vantajosa devido ao menor tempo total necessário para a purificação. Nos ensaios de dessorção em batelada, etanol e metanol foram avaliados como solventes, sendo que o etanol foi selecionado para os experimentos posteriores por ser de procedência renovável e possuir menor toxicidade. Para a realização dos ensaios em fluxo contínuo, a bentonita e a diatomita A foram peletizadas por fixação na superfície de copolímero de etileno-acetato de vinila (EVA). Não houve diferença significativa entre os resultados obtidos para biodiesel metílico e etílico. A resina PD206 obteve os melhores desempenhos, seguida pela bentonita e pela diatomita A. Por fim, avaliou-se a regeneração da resina PD206 usando fluidos supercríticos (etanol + CO2, razão molar 1:3), verificando-se que esta é mais rápida e consome menos etanol do que a dessorção em condições atmosféricas. De modo geral, conclui-se que a purificação final de biodiesel por adsorção em bentonita e em diatomita A apresentou resultados promissores, de modo que estudos visando o aprimoramento da peletização desses adsorventes são relevantes.