Análise experimental da concentração de catalisador e da razão molar álcool/óleo na síntese de biodiesel em dispositivo microfluidico composto por microrreatores acoplados a microtrocadores de calor

Resumo

O biodiesel tem se destacado como uma alternativa promissora e sustentável no setor de energia. Obtido a partir de fontes vegetais apresenta benefícios ambientais, sociais e econômicos significativos, por exemplo, redução das emissões de gases que provocam o efeito estufa. O biodiesel é comumente produzido pela reação de transesterificação, em reatores a batelada, que exige altos tempos de reação. O uso dos microrreatores melhora a eficiência da produção por apresentarem uma razão área superficial/volume elevada, que intensifica a transferência de calor e massa, obtendo altas taxas de reação em tempos de reação curtos. Este projeto tem como objetivo avaliar experimentalmente a razão molar etanol/óleo e a concentração de catalisador ao longo do tempo de residência no dispositivo microfluidico destinado a produção de biodiesel desenvolvido por Costa Junior et al. (2019). A síntese de biodiesel nesse dispositivo microfluidico foi realizada utilizando o óleo de soja, o etanol e o catalisador NaOH. A análise da razão molar foi realizada em dois níveis, 16/1 e 12/1, e a análise da concentração de catalisador nos níveis 1,0%wt e 1,5%wt em 8 tempos de residência (0,5min, 1,0min, 2,0min, 3,0min, 4,0min, 5,0min, 8,0min e 10min). Através dos experimentos percebeu-se um maior rendimento da produção para a razão molar etanol/óleo de 16/1 em um tempo de reação menor que 1 minuto. Para a concentração de catalizador a melhor configuração foi o uso de 1,5%wt de NaOH. Dessa forma, é perceptível que com o aumento da razão molar etanol/óleo e da concentração de NaOH há um aumento no rendimento do biodiesel, contudo, vale ressaltar que quantos mais usamos NaOH, maior foi o depósito do mesmo no dispositivo microfluídico, isso causa um menor fluxo no microrreator e pode até causar o entupimento do microtubos. Portanto, o uso de menos catalisador é uma alternativa mais interessante no uso da síntese de biodiesel em microrreatores.