PRODUÇÃO DE BIODIESEL A PARTIR DA MISTURA DE SEBO BOVINO COM
ÓLEO VEGETAL
Brunela Bonatto Milli1, Danielly Cristina Gripa2, George Simonelli3, Moysés Ost
Damm Martins4
1. Graduada em Engenharia Química pela Faculdade de Aracruz
([email protected]), Aracruz ­ Brasil.
2. Mestranda em Engenharia Metalúrgica e de Materiais do Instituto Federal Espírito
Santo ([email protected]), Vitória ­ Brasil.
3. Mestrando em Engenharia Metalúrgica e de Materiais do Instituto Federal Espírito
Santo ([email protected]), Vitória ­ Brasil.
4. Doutorando em Engenharia Ambiental pela Universidade Federal do Espírito
Santo ([email protected]), Vitória ­ Brasil.
Data de recebimento: 02/05/2011 - Data de aprovação: 31/05/2011

RESUMO
O biodiesel é um combustível obtido a partir da transesterificação de óleos vegetais
ou gorduras animais. Neste trabalho, o biodiesel foi obtido por meio da
transesterificação da mistura de sebo bovino com óleo de canola, e sebo bovino com
óleo de algodão, em diferentes proporções. A reação aconteceu usando um álcool
(metanol) na presença de um catalisador básico (KOH) na temperatura de 60°C por
30 minutos. O biodiesel foi caracterizado pelo índice de acidez, massa específica a
20°C, viscosidade cinemática a 40°C, ponto de entupimento de filtro a frio e
espectroscopia de absorção na região do infravermelho. As análises físico-químicas
demonstraram que as misturas 30:70 (sebo/óleo de algodão), 40:60 (sebo/óleo de
algodão) e 60:40 (sebo/óleo de canola) apresentaram a tendência de serem as
melhores, evidenciando que o biodiesel obtido nessas condições pode ser usado
como combustível alternativo em substituição ao óleo diesel. Estas amostras foram
avaliadas por espectroscopia de absorção na região do infravermelho que
identificaram a banda forte da deformação axial do grupo C=O do éster metílico,
confirmando a conversão da matéria-prima em biodiesel. O biodiesel de sebo bovino
apresenta a mais alta viscosidade cinemática e ponto de entupimento de filtro a frio.
Este problema pode ser razoavelmente resolvido pela adição de óleo vegetal na
matéria-prima, e tende a diminuir o custo de produção do biodiesel em relação ao
feito com óleo vegetal puro.
PALAVRAS-CHAVE: Gordura animal, Óleo de Canola, Óleo de Algodão,
Transesterificação, Biocombustível.
STUDY OF THE BIODIESEL PRODUCTION FROM TALLOW VEAL WITH MIXED
VEGETABLE OIL
ABSTRACT
Biodiesel is a fuel obtained from the transesterification of vegetable oils or animal
fats. In this work biodiesel was obtained by the transesterification of blends of beef
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tallow with canola oil, and beef tallow with cotton oil, in variable proportion. The
reaction happened using an alcohol (methanol) in the presence of a basic catalyst
(KOH) at a temperature of 60°C for 30 minutes. The biodiesel were characterized by
acidic index, bulk density to 20°C, kinematic viscosity to 40°C, cold filter plugging
point and infra-red (IR). The physicochemical analyses demonstrated that the
mixtures 30:70 (beef tallow/cotton oil), 40:60 (beef tallow/cotton oil) and 60:40 (beef
tallow/canola oil) had a tendency to be the best, evidenced that biodiesel obtained in
these conditions can be used as combustible alternative in substitution to diesel.
These samples were analyzed by infra-red (IR) that identified the strong bands of
axial deformation C=O of methylic ester, confirming the conversion of the raw
material for biodiesel. Beef tallow biodiesel have the higuer kinematic viscosity and
cold filter plugging point. This can be reasonable improved by adding vegetable oil in
the raw material, and tends to decrease the production cost of biodiesel compared to
that made with pure vegetable oil.
KEYWORDS: Animal fat, canola oil, cotton oil, transesterification, biofuel.
1. INTRODUÇÃO
O biodiesel é um combustível renovável e biodegradável com potencial para
substituir o óleo diesel de origem fóssil, a partir do cultivo de oleaginosas como
dendê, babaçu, palma, pinhão-manso, algodão, e canola, etc. Além dos óleos
vegetais, gorduras animais podem ser utilizadas no seu processo de produção
(SCHETTINO; PEZZOPANE, 2005).
Motivos de natureza econômica, ambiental, social e estratégica justificam a
inserção do biodiesel na matriz energética brasileira. Outro fator motivador diz
respeito ao desempenho, pois o biodiesel apresenta propriedades superiores ao
diesel fóssil, como maior ponto de fulgor, índice de cetano e poder lubrificante
(MARQUES et al., 2008).
Do ponto de vista econômico, o biodiesel se coloca estrategicamente como
uma alternativa para diminuir a dependência do diesel importado pelo país. Por outro
ângulo, questões ambientais como a redução da poluição do ar associada à
diminuição do uso de fontes emissoras de enxofre e outros poluentes, também
constitui um aspecto motivador na disseminação deste biocombustível. Socialmente,
o biodiesel contribui com a inclusão social gerando emprego e renda (SCHETTINO;
PEZZOPANE, 2005).
Segundo notícia do dia 5 de abril de 2010 do site JusBrasil, a Câmara dos
Deputados analisa o Projeto de Lei 6942/10, do deputado Wilson Picler, que autoriza
o uso do B100 como combustível de carros de passeio e de veículos de carga de
pequeno porte (capazes de transportar até três toneladas). O objetivo da proposta é
intensificar a preservação ambiental e incentivar a produção agrícola. Até então, o
B100 tem sido usado no País, apenas como teste em transportes coletivos de
algumas cidades como Curitiba, e misturado ao diesel na proporção de 5%. A
proposta vem sendo estudada minuciosamente e acarretará na utilização do
biodiesel em escalas maiores que as atuais.
Apesar de todos os aspectos motivadores, segundo KNOTHE (2006), um dos
problemas relacionados ao biodiesel é o seu alto custo de produção. Este problema
pode ser compensado pelo uso de matérias-primas de menor valor agregado, tal
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como o sebo bovino. Outra alternativa compensadora consiste na elaboração de
legislações específicas, marcos regulatórios e subsídios na forma de isenção fiscal.
No Brasil, é concedida redução nas alíquotas de impostos (PIS/PASEP e COFINS)
para os produtores de biodiesel que adquirem matéria-prima da agricultura familiar.
Este programa é denominado "Selo Combustível Social", e proporciona a inclusão
social de pequenos agricultores.
Em termos da compensação dos custos pelo uso de matérias-primas mais
baratas, de acordo com GARCIA & TOOKUNI (2006), o Brasil tem um dos maiores
rebanhos de bovinos do mundo. Com o abate destes animais, grande quantidade de
gordura animal é obtida. A mesma apresenta potencial poluidor e não pode ser
descartada no meio ambiente, podendo então ser utilizada satisfatoriamente na
produção de biodiesel.
Contudo, o biodiesel puro (B100) resultante de sebo bovino apresenta ponto
de entupimento de filtro a frio (PEFF), segundo Cunha (2008) igual a 19 °C. Isto se
caracteriza como um problema, pois a atual especificação do biodiesel puro
estabelece que a máxima temperatura aceita de entupimento de filtro é de 19 °C
para os estados das regiões Sul, Sudeste, Centro-Oeste e para a Bahia (Resolução
ANP N° 7, de 19/03/2008 ­ DOU 20/03/2008). Para as demais regiões do país, o
valor desta propriedade deve ser fornecido ao comprador para que haja acordo livre
entre ambas as partes.
Outro fator preocupante, de acordo com Moraes (2008), resulta do biodiesel
de sebo bovino apresentar alta viscosidade, decorrente do alto teor de ácidos graxos
saturados presentes no sebo. Isto acarreta em problemas no sistema de injeção dos
motores, além de em baixas temperaturas ocorrer a diminuição da fluidez do
biodiesel devido o aumento da viscosidade.
Como saída para estas problemáticas, pesquisas indicam claramente a
diminuição do PEFF (Ponto de Entupimento de filtro a frio) e da viscosidade quando
o biodiesel é produzido a partir de misturas de sebo bovino (material com alto teor
de saturação) e óleo vegetal (material com alto teor de insaturação). Segundo dados
da dissertação de CUNHA (2008), cerca de 10 °C são diminuídos no PEFF quando
as misturas são realizadas.
Tendo em vista todos os aspectos motivadores descritos, pode-se afirmar que
o estudo técnico da produção de biodiesel a partir da mistura de sebo bovino com
óleo vegetal é extremamente importante no cenário atual. Isto porque, tem-se a
perspectiva da redução de custo do processo produtivo do biodiesel, e a
possibilidade de serem mitigados os problemas oriundos da utilização do biodiesel
de sebo bovino puro em termos das especificações estabelecidas pela ANP.
Em relação a produção de biodiesel, é importante destacar que a
transesterificação, também chamada de alcoólise, é a reação que ocorre entre um
óleo ou gordura com um álcool em excesso para formar ésteres de ácidos graxos
(biodiesel) e glicerol. A mesma é composta por um número consecutivo de reações
reversíveis que passo a passo converte triglicerídeos em monoglicerídeos e por
último, em glicerol. Neste tipo de reação, catalisadores de caráter ácido ou básico
são usados para aumentar a taxa da reação (SINGH, P.; SINGH, D., 2009).
Segundo ROSA (2007), a transesterificação realiza a separação da glicerina
do óleo vegetal ou gordura animal durante o processo em que ocorre a
transformação destes materiais em biodiesel. A glicerina, que compõe um

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determinado percentual da massa do óleo vegetal ou gordura animal, quando
removida resulta em um produto mais fino, e de viscosidade reduzida.
Observa-se a seguir a representação esquemática da reação.

FIGURA 1 ­ Representação esquemática da reação de transesterificação
Fonte: Rezende (2005).

Por ser a catálise mais usada industrialmente, o mecanismo da catálise
alcalina merece destaque. Na Figura 2, são apresentadas as principais etapas da
transesterificação alcalina dos triglicerídeos.
A base retira o próton do álcool gerando o alcóxido (base conjugada) e água
(ácido conjugado). Por sua vez, o alcóxido age como nucleófilo, ataca o átomo de
carbono deficiente em elétrons do grupo carbonila do triacilglicerídeo, propiciando a
formação de um intermediário tetraédrico. A ruptura da ligação entre o carbono e o
oxigênio do glicerídeo no intermediário tetraédrico conduz ao produto carbonilado
(éster) e ao diacilglicerídeo, que é formado após a remoção do átomo de hidrogênio
do metanol, obtendo o ânion metóxido e permitindo a continuidade do processo
reacional. Os diacilglicerídeos e monoacilglicerídeos são convertidos pelo mesmo
mecanismo para a mistura de ésteres e glicerol (GERIS, 2007).

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FIGURA 2 ­ Mecanismo de transesterificação via catálise alcalina
Fonte: Rosa (2007).

2. OBJETIVO
Avaliar o biodiesel produzido com a mistura de sebo bovino com óleo de
algodão, e sebo bovino com óleo de canola, a fim de obter um biocombustível de
menor custo que os obtidos com os respectivos óleos vegetais puros, e com
características melhores que o produzido exclusivamente com sebo bovino.
3. METODOLOGIA
3.1. Materiais e Reagentes
3.1.1. MATERIAIS:
- Becker de 1 litro
- Agitador mecânico
- Banho termostático (marca Quimis)
- Chapa de aquecimento elétrico com agitação magnética (marca Quimis)
- Termômetro (medição até 100°C)
- Proveta de 100 mL
- Funil de decantação
- Balança de precisão (marca Quimis)
- Pipeta de 50 mL
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- Estufa (marca Quimis)
3.1.1. REAGENTES:
- Sebo bovino
- Óleo de canola e de algodão
- Metanol anidro (CH3OH)
- Hidróxido de potássio (KOH)
- Água destilada
3.2. Procedimento para Obtenção de Biodiesel
Os experimentos foram conduzidos nos Laboratórios de Engenharia e de
Físico-Química do departamento de Engenharia Química da Faculdade de AracruzEspírito Santo, no período de primeiro de junho a três de setembro de 2010.
Em relação às matérias-primas, não foi necessário fazer qualquer prétratamento, já que ambas apresentavam condições adequadas para a reação de
transesterificação. O sebo bovino, cedido pela Empresa Gran Vitória Fundão - ES,
estava isento de umidade e com pH neutro, assim como os óleos vegetais
comprados na Empresa Aboissa.
Com as matérias-primas isentas de impurezas iniciou-se a produção de
biodiesel, utilizando-se de forma adaptada o procedimento descrito por CUNHA
(2008). A Figura 3 representa estruturalmente o sistema de transesterificação
empregado.
À esquerda, tem-se o banho termostático usado para aquecer o Becker com o
meio reacional, e o posicionamento adotado para o agitador durante a reação.
À direita, observa-se isoladamente o agitador mecânico desenvolvido no
próprio centro acadêmico.

FIGURA 3 ­ Sistema estrutural para transesterificação
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A obtenção de biodiesel consistiu inicialmente em levar 400 gramas de matériaprima a um becker de um litro. As misturas escolhidas para a produção de biodiesel
com óleo de canola foram as seguintes: 15-85, 30-70, 45-55, 60-40 e 75-25 (óleo de
canola-sebo bovino). Para a produção de biodiesel com óleo de algodão, as
misturas escolhidas foram: 10-90, 20-80, 30-70 e 40-60 (óleo de algodão-sebo
bovino).
As proporções escolhidas para o estudo foram realizadas em triplicata, e o
sistema de banho termostático foi aquecido até que a água atingisse a temperatura
de 60°C. O becker com a mistura de matérias-primas foi colocado em contato com a
água a fim de que a temperatura de ambos fosse estabilizada, e o agitador
mecânico foi instalado de forma a agitar o meio reacional.
Com a temperatura da matéria-prima estabilizada em 60 °C no banho
termostático, foi adicionada 100 mL de álcool metílico anidro contendo 6 g de
catalisador (KOH), previamente dissolvidos.
O meio reacional foi mantido por 30 minutos na temperatura de 60°C com
agitação constante. Com o fim da reação, a mistura foi colocada em um funil de
separação no qual aconteceu a decantação da glicerina por algumas horas.
A glicerina foi retirada, e em seguida iniciou-se o procedimento de lavagem do
biodiesel.
3.3. Procedimento para lavagem de Biodiesel
Após a separação das duas fases (biodiesel e glicerina) através da
decantação, a glicerina foi retirada, e os ésteres metílicos foram submetidos à
lavagem no próprio funil de decantação com água destilada a 90°C, na razão 1:4 de
água para biodiesel. Depois da adição de água, foi realizada uma agitação para que
fosse promovida uma boa retirada de impurezas (álcool não reagido, catalisador e
sabões formados durante a reação) por parte da água.
Na sequência, a água e o biodiesel foram separados por decantação. A água
por ser a fase mais densa migrou para o fundo do funil, e o biodiesel permaneceu na
parte superior. Após um intervalo de tempo de duas horas (necessário para total
separação das duas fases), a água impura foi removida e posteriormente
descartada.
O procedimento de lavagem foi realizado três vezes e com a primeira água de
lavagem levemente acidificada com ácido clorídrico. Tal procedimento de lavagem
foi elaborado com base em adaptações nas informações dos trabalhos de JAHN
(2006) e TIMMERMANN (2010).
Terminada a lavagem, o biodiesel foi seco em estufa a 105°C por duas horas,
para que toda a água evaporasse. Em seguida, iniciaram-se as análises para
controle de qualidade.
3.4. Procedimentos para Realização das Análises
3.4.1. ASPECTO
Segundo a Resolução ANP n° 7 o biodiesel deve apresentar-se límpido e
isento de impurezas. Logo, o procedimento adotado consistiu em classificar
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visualmente cada biodiesel produzido, por sua limpidez e a presença ou não de
impurezas.
3.4.2. ÍNDICE DE ACIDEZ
Para determinação do índice de acidez pesou-se aproximadamente 2,5 g da
amostra de biodiesel, adicionou-se 50 mL de uma mistura éter etílico com álcool
etílico (2:1) para solubilizar o biodiesel, e acrescentou-se três gotas de fenolftaleína
1%. Em seguida titulou-se a mistura com uma solução de hidróxido de sódio (NaOH)
0,1N previamente padronizada.
O volume gasto de base foi anotado, e calculou-se o índice de acidez
conforme a Equação 1.

Em que:
V: Volume de NaOH gasto na titulação (mL)
N: Normalidade da solução de NaOH
f: fator de correção da concentração da solução de NaOH
g: massa da amostra de biodiesel em gramas
3.4.3. MASSA ESPECÍFICA A 20°C
Este parâmetro foi analisado por meio de um procedimento similar à
picnometria, porém, usando pipetas volumétricas ao invés de picnômetros. Para que
o procedimento fosse feito adequadamente foi necessário fazer a calibração das
pipetas.
Para isto, foi medida a massa da pipeta vazia juntamente com o pipetador (Pipump) (Aparato vazio). Na sequência, introduziu-se água destilada a 20°C na pipeta,
e determinou-se a massa do conjunto pipeta com água e pipetador (aparato com
água).
Por diferença entre a massa do aparato vazio e a massa do aparato com
água, encontrou-se a massa de água admitida na pipeta. Utilizando-se o Handbook
de Engenharia Química, encontrou-se a densidade da água a 20°C. Com a massa
de água encontrada e a massa específica da água a 20°C, calculou-se o volume
exato da pipeta, conforme a Equação 2.

Em que:
: massa específica (kg. m-3)
m: massa (kg)
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v: volume (m3)
Para determinação da massa específica do biodiesel a 20°C, resfriou-se o
combustível em água gelada até que fosse atingida a temperatura da análise, e
succionou-se o mesmo para a pipeta. Sequencialmente, o conjunto biodiesel, pipeta
e pipetador (aparato com biodiesel) teve sua massa determinada.
Da mesma forma que na calibração, a massa do biodiesel é determinada pela
diferença entre a massa do aparato com biodiesel e a massa do aparato vazio. Com
a massa de biodiesel e o volume exato da pipeta determinado na calibração, utilizouse novamente a Equação 2, e determinou-se a massa específica do biodiesel a
20°C.
É de grande importância que para não interferir na pesagem da massa de
biodiesel contida na vidraria, a superfície externa da pipeta esteja bem limpa a cada
pesagem.
3.4.4. VISCOSIDADE CINEMÁTICA A 40°C
Para analisar este parâmetro usou-se o viscosímetro de Ostwald no banho
termostático a 40°C.
Primeiramente foi necessário conhecer a massa específica de cada biodiesel
a 40°C. Para esta determinação realizou-se o mesmo procedimento descrito no item
3.4.3, alterando apenas a temperatura de sucção do biodiesel para a pipeta, que ao
invés de 20°C foi de 40°C.
Para determinação da viscosidade desconhecida de um líquido necessita-se
da viscosidade e da densidade conhecida de uma substância (geralmente a água).
Como o tempo de escoamento da água no viscosímetro de Ostwald também deve
ser conhecido, colocou-se 10 mL de água no viscosímetro e mediu-se o tempo de
escoamento. Em seguida utilizando-se o Handbook de Engenharia Química,
encontrou-se a densidade e a viscosidade absoluta da água a 40°C, e por fim, foi
introduzida uma amostra de 10 mL de biodiesel no viscosímetro, a fim de que fosse
determinado o seu tempo de escoamento.
Utilizando-se então a viscosidade, a densidade e o tempo de escoamento da
água, juntamente com a densidade calculada, e o tempo de escoamento do
biodiesel, através da Equação 3, calculou-se a viscosidade absoluta a 40°C do
biodiesel.

Em que:
1: viscosidade absoluta do biodiesel a 40°C (kg.mm -1.s-1)
2: viscosidade absoluta da água a 40°C (kg.mm -1.s-1)
d1: massa específica do biodiesel a 40°C (kg.mm -3)
d2: massa específica da água 40°C (kg.mm -3)
t1: tempo de escoamento do biodiesel (s)
t2: tempo de escoamento da água (s)

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A norma da ANP estabelece que seja determinada a viscosidade cinemática e
não a absoluta. Para conversão da mesma utilizou-se a Equação 4.

Em que:
1: viscosidade absoluta do biodiesel a 40°C (kg. mm -1.s-1)
: viscosidade cinemática do biodiesel a 40°C (mm 2.s-1)
d1: massa específica do biodiesel a 40°C (kg.mm -3)
3.4.5. PONTO DE ENTUPIMENTO DE FILTRO A FRIO
As amostras de biodiesel foram enviadas para o Instituto Nacional de
Tecnologia (INT) para que este parâmetro fosse determinado conforme a
metodologia ASTM D - 6371.
3.4.6. ESPECTROSCOPIA DE ABSORÇÃO NA REGIÃO DO INFRAVERMELHO
Esta análise foi realizada no laboratório da empresa FIBRIA utilizando-se um
espectrofotômetro da marca Thermo Nicolet, modelo Nicolet 6700 FT-IR, acessório
Smart Omni ­ Sample, resolução 4 cm-1 e faixa de varredura de 4000 a 400 cm-1.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Com base na metodologia adotada, produziu-se o biodiesel de todas as
proporções pré-estabelecidas, em triplicata, para as misturas de sebo bovino com
óleo de canola e sebo bovino com óleo de algodão.
Na lavagem do biodiesel pôde-se ter uma noção prévia da qualidade do
biocombustível obtido. Em tal procedimento, para todos os produtos observou-se
uma boa separação entre as fases (água/biodiesel) e a formação de uma camada
fina de emulsão, o que caracteriza preliminarmente uma boa qualidade do produto
final. Quando a camada de emulsão é grande, indica que o combustível não
apresenta qualidade favorável ao uso.
Os dados obtidos nas análises de índice de acidez, massa específica a 20°C
e viscosidade cinemática a 40°C foram tratados estatisticamente através do
programa Statistical Package for the Social Sciences (SPSS ­ versão 18). Para cada
proporção determinou-se a probabilidade de normalidade pelo teste de Shapiro-Wilk
(p-valor), a média, o desvio padrão e o coeficiente de variação.
Para validação estatística dos resultados experimentais os seguintes
aspectos foram levados em consideração:
- Os parâmetros média e desvio padrão podem ser utilizados confiavelmente
para representar os dados experimentais apenas quando a normalidade dos
resultados for verificada. Ou seja, quando p-valor é maior que 0,05 (RODRIGUES,
IEMMA, 2009).
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- O coeficiente de variação dos dados experimentais deve ser menor que
30%. Isto significará que os resultados tendem a ser homogêneos, e que erros
grosseiros não ocorreram durante as análises (BAZONI, SAKATE, 2010).
Utilizando o programa Action, versão 1.1, realizou-se a análise de variância
pelo teste de Bartlett, e a comparação de médias pelo teste de Tukey para todas as
proporções de biodiesel de algodão e de canola. O objetivo das análises estatísticas
foi o de observar se o aumento da porcentagem de sebo bovino influencia
significativamente na mudança do índice de acidez, massa específica a 20°C e
viscosidade cinemática a 40°C.
4.1. Índice de Acidez
A ANP estabelece que esta propriedade tem que ser menor ou igual a 0,5 mg
KOH.g-1.
O índice de acidez é expresso em termos da quantidade de miligramas de
KOH necessárias para neutralizar um grama de biodiesel. Nas tabelas e gráficos a
seguir, constatam-se os resultados encontrados nesta análise.
A Tabela 1 apresenta os resultados obtidos para cada proporção do biodiesel
oriundo da mistura de sebo bovino com óleo de canola.
TABELA 1 ­ ÍNDICE DE ACIDEZ (mg KOH.g-1) PARA O BIODIESEL DE SEBO BOVINO COM ÓLEO
DE CANOLA
Proporção (sebo:óleo)

15:30

30:70

45:55

60:40

75:25

1ª Amostra

0,41
0,42
0,41

0,33
0,35
0,35

0,26
0,27
0,29

0,30
0,31
0,32

0,39
0,38
0,38

2ª Amostra

0,38
0,39
0,37

0,29
0,31
0,32

0,33
0,34
0,36

0,35
0,35
0,35

0,34
0,35
0,33

3ª Amostra

0,43
0,44
0,45

0,33
0,32
0,33

0,32
0,31
0,31

0,37
0,37
0,39

0,39
0,41
0,41

P-Valor

0,899

0,775

0,954

0,682

0,472

Média

0,41

0,32

0,31

0,35

0,38

Desvio Padrão

0,03

0,02

0,03

0,03

0,03

Coeficiente de Variação (%)

7,32

6,25

9,68

8,57

7,89

Em seguida, observa-se graficamente o comportamento do índice de acidez
do biodiesel de sebo bovino com óleo de canola em função da porcentagem de
sebo.

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FIGURA 4 ­ Índice de acidez em função da porcentagem de sebo bovino no óleo de
canola.

A Tabela 2 apresenta os resultados para cada proporção do biodiesel
produzido com a mistura de sebo bovino e óleo de algodão. O índice de acidez de
cada proporção testada está representado na Figura 5.
TABELA 2 ­ ÍNDICE DE ACIDEZ (mg KOH.g-1) PARA O BIODIESEL DE SEBO BOVINO COM
ÓLEO DE ALGODÃO
Proporção (sebo:óleo)

10:90

20:80

30:70

40:60

1ª Amostra

0,31
0,36
0,36

0,41
0,36
0,36

0,41
0,36
0,38

0,3070
0,3075
0,3078

2ª Amostra

0,36
0,41
0,33

0,31
0,26
0,31

0,31
0,36
0,37

0,3078
0,3079
0,3081

3ª Amostra

0,36
0,39
0,36

0,41
0,41
0,41

0,39
0,41
0,36

0,3097
0,3090
0,3085

P-Valor

0,270

0,087

0,364

0,678

Média

0,36

0,36

0,37

0,3081

Desvio Padrão

0,03

0,06

0,03

0,0008

Coeficiente de Variação (%)

8,33

16,67

8,11

0,26

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FIGURA 5 ­ Índice de acidez em função da porcentagem de sebo bovino no óleo de
algodão.

Conforme esperado, o índice de acidez para todas as proporções encontramse abaixo do valor exigido pela ANP. Isto comprova a baixa presença de ácidos
graxos livres na matéria-prima, e garante o bom estado de neutralização do óleo
vegetal e do sebo bovino empregado na transesterificação. Além disso, este fato
assegura que o uso do biodiesel sintetizado não ocasionará significativa corrosão
nos motores.
De acordo com as Tabelas 1 e 2, os p-valores e os coeficientes de variação
encontrados validam estatisticamente os resultados alcançados para o índice de
acidez.
A análise de variância mostrou que o aumento da porcentagem de sebo
bovino no óleo de canola não influenciou significativamente no índice de acidez (pvalor = 0,67). Já para o caso do biodiesel com óleo de algodão houve considerável
influência (p-valor = 7,01.10-7).
Por fim, o teste de Tukey propiciou observar que para o biodiesel com óleo de
canola, os pares de porcentagem de sebo bovino (75-15), (45-30), (60-30), (60-45) e
(75-60) foram os que apresentaram igualdade de média. Já para o biodiesel com
óleo de algodão, os pares (20-10), (30-10) e (30-20) foram os que apresentaram
médias iguais a um nível de significância de 5%.
4.2. Massa Específica a 20°C
A ANP estabelece que esta propriedade tem que estar na faixa de 850 a 900
kg.m .
-3

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A Tabela 3 apresenta os resultados referentes a massa específica a 20°C
para cada proporção de biodiesel produzido de sebo bovino com óleo de canola.
TABELA 3 ­ MASSA ESPECÍFICA A 20°C (kg.m-3) PARA O BIODIESEL DE SEBO BOVINO COM
ÓLEO DE CANOLA
Proporção (sebo:óleo)

15:30

30:70

45:55

60:40

75:25

1ª Amostra

886
887
886

887
887
886

886
885
886

883,3
884,3
883,7

883
882
883

2ª Amostra

883
883
884

885
885
885

884
883
881

884,1
883,1
884,9

885
886
885

3ª Amostra

885
885
886

883
883
884

885
885
885

884,7
885,3
885,3

884
883
884

P-Valor

0,343

0,657

0,070

0,596

0,675

Média

885

885

884

884,3

884

Desvio Padrão

1

1

2

0,8

1

Coeficiente de Variação (%)

0,11

0,11

0,23

0,09

0,11

Na Figura 6, observa-se o comportamento da massa específica a 20°C para
cada porcentagem de sebo utilizada.

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FIGURA 6 ­ Massa específica a 20°C em função da porcentagem de sebo bovino no
óleo de canola.

Os dados referentes à massa específica a 20°C para o biodiesel produzido a
partir da mistura de sebo bovino com óleo de algodão estão listados na Tabela 4.
TABELA 4 ­ MASSA ESPECÍFICA A 20°C (kg.m-3) PARA O BIODIESEL DE SEBO BOVINO COM
ÓLEO DE ALGODÃO
Proporção (sebo:óleo)

10:90

20:80

30:70

40:60

1ª Amostra

884
883
885

888
886
887

877
878
879

877
877
877

2ª Amostra

886
886
889

881
880
880

881
881
881

879
879
878

3ª Amostra

891
888
892

878
878
877

879
879
881

879
879
881

P-Valor

0,863

0,056

0,167

0,186

Média

887

882

880

878

Desvio Padrão

3

4

2

1

Coeficiente de Variação (%)

0,34

0,45

0,23

0,11

Assim como para o biodiesel de sebo bovino com óleo de canola, a massa
específica a 20°C do biodiesel de sebo com óleo de algodão mostrou-se dentro do

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limite fixado pela ANP. A Figura 7 mostra o comportamento da massa específica
para cada proporção do biodiesel de sebo com óleo de algodão.

FIGURA 7 ­ Massa específica a 20°C em função da porcentagem de sebo bovino no óleo de algodão

Conforme esperado, para os diferentes tipos de biodiesel, constatou-se a
diminuição da massa específica a 20°C em função do aumento da porcentagem de
sebo. Este comportamento era esperado devido a massa específica do biodiesel de
sebo bovino ser inferior a do biodiesel de óleo de algodão e óleo de canola. Cunha
(2008) encontrou um valor de 875,3 kg.m -3 para a massa específica a 20°C do
biodiesel de sebo bovino puro. ALBUQUERQUE (2006) determinou como 880 kg.m -3
o valor desta propriedade para o biodiesel de óleo de canola. Rakopoulos e
colaboradores (apud KRAUSE, 2008) encontraram o valor de 885 kg.m -3 para o
valor da massa específica a 20°C do biodiesel de algodão.
Conforme as Tabelas 3 e 4, os p-valores e os coeficientes de variação
encontrados validam estatisticamente os resultados alcançados para a massa
específica a 20°C.
A análise de variância mostrou que o aumento da porcentagem de sebo
bovino no óleo de canola não influenciou significativamente na massa específica do
biodiesel a 20°C (p-valor = 0,47). Já para o caso do biodiesel com óleo de algodão
houve considerável influência (p-valor = 0).
Por fim, o teste de Tukey propiciou observar que para o biodiesel com óleo de
canola, houve igualdade de média entre as massas específicas de todas as
amostras de biodiesel produzidas com diferentes porcentagens de sebo bovino. Já
para o biodiesel com óleo de algodão, os pares das porcentagens de sebo bovino
(30-20), (40-20) e (40-30) foram os que apresentaram médias iguais a um nível de
significância de 5%.
4.3. Viscosidade Cinemática a 40°C
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A ANP estabelece que esta propriedade tem que estar na faixa de 3,0 a 6,0
mm2.s-1.
A Tabela 5 apresenta os resultados referentes à viscosidade cinemática a
40°C para cada proporção do biodiesel sintetizado com a mistura de sebo bovino e
óleo de canola.
TABELA 5 ­ VISCOSIDADE CINEMÁTICA A 40°C (mm2.s-1) PARA O BIODIESEL DE SEBO
BOVINO COM ÓLEO DE CANOLA
Proporção (sebo:óleo)

15:30

30:70

45:55

60:40

75:25

1ª Amostra

4,48
4,35
4,44

4,4
4,4
4,5

4,72
4,72
4,76

4,9
4,9
4,9

6,67
6,46
6,56

2ª Amostra

4,42
4,36
4,40

4,1
4,2
4,3

4,58
4,59
4,58

4,9
5,3
5,0

6,68
6,56
6,75

3ª Amostra

4,39
4,41
4,35

4,3
4,3
4,3

4,68
4,68
4,68

4,7
4,7
4,8

6,53
6,53
6,55

P-Valor

0,632

0,999

0,103

0,449

0,416

Média

4,40

4,3

4,67

4,9

6,59

Desvio Padrão

0,04

0,1

0,07

0,2

0,09

Coeficiente de Variação (%)

0,91

2,33

1,50

4,08

1,37

A Figura 8 ilustra o comportamento da viscosidade cinemática a 40°C para
cada proporção.

FIGURA 8 ­ Viscosidade cinemática a 40°C em função da porcentagem de sebo
bovino no óleo de canola
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Na Figura 8, verifica-se que a viscosidade cinemática aumenta à medida que
eleva-se o percentual de sebo bovino na mistura, o que está estritamente
relacionado com o aumento do nível de saturação da matéria-prima. Para a
proporção 75:25, o valor da viscosidade cinemática superou o limite máximo fixado
pela ANP, o que significa que o biocombustível obtido desta proporção não é
adequado para o uso em motores diesel.
A Tabela 6 apresenta os resultados para a viscosidade a 40°C de cada
proporção do biodiesel produzido a partir da mistura de sebo bovino com óleo de
algodão.
TABELA 6 ­ VISCOSIDADE CINEMÁTICA A 40°C (mm2.s-1) PARA O BIODIESEL DE SEBO
BOVINO COM ÓLEO DE ALGODÃO
Proporção (sebo:óleo)

10:90

20:80

30:70

40:60

1ª Amostra

4,18
4,24
4,10

4,03
4,10
4,10

4,22
4,25
4,26

4,2
4,3
4,3

2ª Amostra

4,18
4,16
4,15

4,06
4,10
4,06

4,14
4,13
4,13

4,4
4,4
4,3

3ª Amostra

4,18
4,20
4,26

4,27
4,24
4,17

4,27
4,31
4,24

4,6
4,6
4,6

P-Valor

0,776

0,181

0,105

0,425

Média

4,18

4,13

4,22

4,4

Desvio Padrão

0,05

0,08

0,07

0,2

Coeficiente de Variação (%)

1,2

1,94

1,66

4,55

De acordo com os dados da Tabela 6 plotou-se a Figura 9, apresentada a
seguir.

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18

FIGURA 9 ­ Viscosidade cinemática a 40°C em função da porcentagem de sebo
bovino no óleo de algodão

Pela Figura 9, constatou-se o aumento da viscosidade cinemática a 40°C em
função da elevação da porcentagem de sebo no óleo de algodão. Este
comportamento era esperado devido a viscosidade do biodiesel de sebo bovino ser
superior a do biodiesel de óleo de algodão. CUNHA (2008) encontrou o valor de 6,1
mm2.s-1 para a viscosidade cinemática a 40°C do biodiesel de sebo bovino puro.
Ramadhas e colaboradores (apud KRAUSE, 2008) determinaram como 4,0 mm 2.s-1 o
valor desta propriedade para o biodiesel de óleo de algodão.
Conforme as Tabelas 5 e 6, os p-valores e os coeficientes de variação
encontrados validam estatisticamente os resultados alcançados para a viscosidade
cinemática a 40°C.
A análise de variância mostrou que o aumento da porcentagem de sebo
bovino no óleo de canola influenciou significativamente na viscosidade cinemática a
40°C (p-valor = 0). Adicionalmente, o mesmo foi constatado no caso do biodiesel
com óleo de algodão (p-valor = 0,01).
Por fim, o teste de Tukey propiciou observar que para o biodiesel com óleo de
canola, o par das porcentagens de sebo bovino (30-15) foi o que apresentou
igualdade de média para a viscosidade. Já para o biodiesel com óleo de algodão, os
pares (20-10), (30-10) e (30-20) foram os que apresentaram médias iguais a um
nível de significância de 5%.
4.4. Aspecto
Para os biocombustíveis produzidos com óleo de canola, verificou-se que as
proporções com menos de 75% de sebo bovino possuem um aspecto límpido e
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19

isento de impurezas, conforme exigido pela resolução da ANP. Após 24 horas de
repouso, as amostras do biodiesel produzido a partir de 75% de sebo bovino e 25%
de óleo de canola apresentaram a precipitação de impurezas. O precipitado formado
no biodiesel, segundo KRAUSE (2008), pode ser explicado pela presença de
proteínas e fosfolipídios comuns no sebo bovino. As impurezas são gomas e
partículas insolúveis originadas no processo de derretimento do sebo na graxaria, e
são resultado da fritura das proteínas e fosfolipídios.
Por sua vez, o biodiesel produzido a partir da mistura de sebo bovino com
óleo de algodão se enquadrou ao aspecto exigido pela ANP para todas as
proporções.
4.5. Ponto de Entupimento de Filtro a Frio (PEFF)
A ANP estabelece 19°C como limite máximo para o PEFF nas regiões sul,
sudeste e centro-oeste do país. O valor desta propriedade deve ser anotado para as
demais regiões.
Apesar da ANP estabelecer o limite máximo do PEFF em 19°C e deixar como
acordo entre comprador e vendedor o valor desta propriedade, Cunha (2008) e
GARCIA et. al. (2006) adotam como 10°C o valor máximo do PEFF para que o
biodiesel seja usado com segurança. Sendo assim, este aspecto será adotado como
critério de escolha da melhor proporção neste trabalho.
As amostras representativas de cada uma das proporções do biodiesel
produzido a partir da mistura de sebo bovino com óleo de canola, e sebo bovino com
óleo de algodão foram enviadas ao INT para a realização desta análise. Através da
Tabela 7, observam-se os resultados experimentais para o biodiesel de sebo bovino
com óleo de canola.
TABELA 7 ­ PONTO DE ENTUPIMENTO DE FILTRO A FRIO
(°C) PARA O BIODIESEL DE SEBO BOVINO COM
ÓLEO DE CANOLA
Amostra
15:85
30:70
45:55
60:40
75:25
PEFF (°C)
(-1,0)
5,0
9,0
10,0
14,0

A Tabela 8 apresenta os resultados do PEFF para o biodiesel de sebo bovino
com óleo de algodão.
TABELA 8 ­ PONTO DE ENTUPIMENTO DE FILTRO
A FRIO (°C) PARA O BIODIESEL DE
SEBO BOVINO COM ÓLEO DE
ALGODÃO
Amostra
10:90
20:80
30:70
40:60
PEFF (°C)
1,0
3,0
9,0
14,0

Como esperado, o PEFF para ambos os tipos de biodiesel aumenta à medida
que se eleva o teor de sebo bovino na matéria-prima. Além disso, esta propriedade
encontra-se abaixo do valor determinado para o biodiesel obtido de sebo bovino
puro, que segundo CUNHA (2008) é de 19°C.
4.6. Parecer Final e Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho

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20

A partir do resultado das análises pôde-se escolher as proporções com maior
porcentagem de sebo que resultaram em um biodiesel de boa qualidade. Para o
biodiesel de sebo bovino com óleo de canola, a proporção 60:40 (sebo:óleo)
apresentou o melhor resultado em relação ao objetivo geral desse trabalho. A
proporção 75:25 resultou em um biodiesel com aspecto e viscosidade cinemática a
40°C fora das especificações da ANP. Sendo assim, a proporção experimental que
admitiu a maior porcentagem de sebo bovino, e ao mesmo tempo aspecto, massa
específica a 20°C, índice de acidez e viscosidade cinemática a 40°C adequadas ao
uso, foi a 60:40.
Para o biodiesel de sebo bovino com óleo de algodão, a proporção 30:70
(sebo:óleo) apresentou o melhor resultado em relação ao uso do combustível com
um nível de segurança para o PEFF. A proporção 40:60 resultou em um biodiesel
com PEFF acima do valor adotado para o uso seguro do biodiesel. Porém, encontrase dentro do limite aceito pela especificação da ANP. Sendo assim, as duas
proporções podem ser utilizadas na produção de biodiesel. A massa específica a
20°C, índice de acidez e viscosidade cinemática a 40°C de cada uma das
proporções testadas para a mistura de sebo bovino com óleo de algodão
obedeceram ao padrão ANP.
Em seguida são apresentados os espectros de absorção na região do
infravermelho para as amostras mais representativas das proporções escolhidas.
Por meio desta análise foi possível conhecer os diferentes grupos funcionais
presentes no biodiesel produzido, e compará-los com outros trabalhos.

FIGURA 10 ­ Espectro na região do infravermelho para o biodiesel 30:70 (Sebo:Algodão)

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21

FIGURA 11 ­ Espectro na região do infravermelho para o biodiesel 40:60 (Sebo:Algodão)

FIGURA 12 ­ Espectro na região do infravermelho para o biodiesel 60:40 (Sebo:Canola)
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22

Interpretando-se os espectros obtidos observa-se que:
- De acordo com SILVERSTEIN & WEBSTER (2000), a ausência de bandas
na região de 3300 a 3600 cm-1 comprova a não ocorrência do grupo O-H no
biodiesel. Este é um resultado positivo, uma vez que a presença deste grupo
caracterizaria a existência de álcool e ácidos carboxílicos no combustível.
- Os comprimentos de onda nos intervalos de 2853,6 - 2854,0 cm -1, e 2923,9 2924,4 cm-1 correspondem respectivamente aos grupos C-H alifático de estiramento
simétrico e assimétrico.
- De acordo com CARVALHO (2009) as bandas de intensidade fraca entre
835 e 1126 cm-1 são atribuídas às vibrações de estiramentos assimétricos das
ligações C-O e O-C-C, o que consiste em uma característica somente dos ésteres.
- Operacionalmente, segundo MOURA (2008), a ausência de banda em 1700
-1
cm é atribuída à boa conversão da reação de transesterificação. Sendo assim, fica
evidenciado que o grupo C=O do ácido carboxílico não sofreu hidrólise. Além disso,
segundo Carvalho (2009), a baixa umidade no produto final é percebida pela
ausência de banda larga entre 2500 e 3300 cm -1, comprovando assim, a boa
secagem do biodiesel.
A Tabela 9 compara os comprimentos de onda obtidos para diferentes grupos
funcionais do biodiesel produzido neste e outros trabalhos.
TABELA 9 ­ COMPRIMENTOS DE ONDA (cm-1) PARA OS PRINCIPAIS GRUPOS FUNCIONAIS
PRESENTES NOS ÉSTERES
Biodiesel
Biodiesel
Biodiesel
Biodiesel
Grupo
Biodiesel
Biodiesel
de
de algodão de algodão
de canola
funcional
de sebo*
de canola**
algodão***
30:70
40:60
60:40
C=O
1735
1750
1743,5
1742,7
1742,8
1743,0
C-O
1175
1200
1196
1195,9
1196,1
1170,4
(CH2)N
717
800
725
*Moura (2008) **Albuquerque (2006) ***Carvalho (2009)

722,9

722,8

726,8

Com base nestes valores, foi constatado que o biodiesel produzido
caracteriza-se realmente como um éster. A verificação dos comprimentos de onda
nos intervalos de 1742,7 - 1743,0 cm -1 e 1170,4 - 1196,1 cm -1 comprovaram a
deformação axial dos grupos C=O e C-O comumente presente nos ésteres. O grupo
(CH2)N também foi observado, e seu valor encontra-se de acordo com outros
trabalhos.
5. CONCLUSÕES
Neste trabalho, o objetivo de avaliar o biodiesel produzido com a mistura de
sebo bovino com óleo de canola, e sebo bovino com óleo de algodão, foi
satisfatoriamente atingido. Com os procedimentos realizados obteve-se um
biocombustível com características melhores que o produzido com sebo bovino
puro.
As misturas de sebo bovino e óleo vegetal em diferentes proporções foram
transesterificadas pela rota metílica com catálise alcalina. O processo utilizado para
a síntese do biodiesel apresentou-se satisfatório na escala laboratorial.
ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.12; 2011 Pág.

23

As análises de aspecto, índice de acidez, massa específica a 20°C,
viscosidade cinemática a 40°C, ponto de entupimento de filtro a frio e espectroscopia
de absorção na região do infravermelho propiciaram a avaliação do produto final.
Por meio das análises físico-químicas, observou-se uma tendência das misturas
30:70 (sebo/óleo de algodão), 40:60 (sebo/óleo de algodão) e 60:40 (sebo/óleo de
canola) serem as melhores, evidenciando que o biodiesel obtido nessas condições
pode ser usado como combustível alternativo em substituição ao óleo diesel.
Tais amostras que apresentaram melhores características físico-químicas
foram avaliadas por espectroscopia de absorção na região do infravermelho, e
identificou-se a banda forte da deformação axial do grupo C=O do éster metílico,
confirmando a conversão da matéria-prima em biodiesel. Além disso, esta análise
comprovou a boa lavagem e secagem do combustível produzido.
6. AGRADECIMENTOS
Agradecemos a empresa Fibria pela realização das análises de
espectroscopia de absorção na região do infravermelho, e a Faculdade de Aracruz
pela colaboração no decorrer do trabalho.
REFERÊNCIAS
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de canola (brassica napus). Dissertação de mestrado. João Pessoa, 2006.
Disponível
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.
Acesso em: 15 mar. 2010.
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BIOCOMBUSTÍVEIS. Disponível em: . Acesso em:
04 jun. 2010.
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internacional
e
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aplicada.
Disponível
em:
.
Acesso em: 14 out. 2010.
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obtenção de biodiesel de algodão (Gossipium hisutum L.). Dissertação de
mestrado.
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<
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CUNHA, M. E. Caracterização de biodiesel produzido com misturas binárias de
sebo bovino, óleo de frango e óleo de soja. Porto Alegre, mar 2008. Disponível
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. Acesso em: 26 mar. 2010.

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GARCIA, A. J. M.; TOOKUNI, J. P. M. Combustível alternativo: Biodiesel de
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