Tween 20 aumenta o rendimento da produção de biodiesel em ultrassom de baixa potência
Tensoativo, Óleo de soja, Transesterificação, ANOVA
A busca por combustíveis ecologicamente amigáveis para suprir as necessidades do setor de transportes tem impulsionado os pesquisadores a investigar e aprimorar a produção de biocombustíveis a partir de fontes acessíveis, visando oferecer uma produção sustentável e economicamente viável. Entre as alternativas de combustíveis, o biodiesel destaca-se como uma opção para motores a diesel devido às suas semelhanças físico-químicas. A rota mais comum para a síntese do biodiesel é a reação de transesterificação de substâncias lipídicas, de natureza apolar, com álcoois de cadeia curta, de natureza polar. No entanto, a diferença de polaridade entre os reagentes pode dificultar a transferência de massa no sistema reacional, resultando na perda de rendimento do produto. A inclusão de substâncias surfactantes na reação de transesterificação tem sido uma estratégia para reduzir essa dificuldade, promovendo um melhor contato entre as fases e, consequentemente, diminuindo a quantidade de reagentes necessários, o tempo de reação e a temperatura, ao mesmo tempo em que aumenta o rendimento final. O óleo de soja, de baixo custo, tem sido considerado uma matéria-prima promissora para a produção de biodiesel, não apenas no Brasil, mas também em diversas regiões do mundo. Além de fomentar a produção interna, a produção de biocombustíveis beneficia muitas pessoas, gerando empregos e receita significativa anualmente. Neste estudo, o biodiesel foi sintetizado a partir da reação de transesterificação do óleo de soja, utilizando ultrassom de baixa potência (110 W) e o tensoativo comercial Tween 20 como aditivo. O metanol foi escolhido como o álcool de cadeia curta e o hidróxido de potássio como catalisador. Inicialmente, experimentos em triplicata foram realizados com diferentes concentrações de tensoativo, buscando determinar a melhor fração m/m para o sistema reacional. Em seguida, um planejamento experimental 2³ com repetição no ponto central foi empregado para otimizar as condições da reação, considerando como variáveis independentes a razão molar álcool: óleo de soja, o tempo de reação e a temperatura. A análise do modelo foi realizada utilizando tabela de efeitos, ANOVA e gráficos de superfície de resposta. Os resultados indicaram que a melhor concentração de surfactante foi de 0,5% m/m, e o rendimento máximo alcançado foi de 93,22% m/m de biodiesel, nas condições ótimas de razão molar, 4:1, tempo de reação de 15 minutos em banho ultrassônico a 30 °C.