PRODUÇÃO DE RENOVADOR DE PNEUS A PARTIR DA GLICERINA EM EXCESSO DO PROCESSO DE TRASESTERIFICAÇAO

1. RESUMO

Dados mostram que Apenas 10% dos 500 mil litros de óleo descartados ao mês no Brasil são reciclados. Tendo em vista que um litro de óleo pode contaminar até 25 mil litros de água potável, e quando em lagos impedem a infiltração dos raios solares causando danos a fauna e flora segundo a Abiove (Sistemas De Tratamento De Águas E Efluentes). Logo, é necessário medidas de coleta  e reaproveitamento deste óleo. O renovador  de pneu e um produto inovador e ecológico visto que estará utilizando óleos que estariam poluindo o meio ambiente e o reutilizando como produto de consumo. A metodologia usada para obtenção do renovador de pneu é dada pela coleta e lavagem do óleo, após este feito o óleo é acometido a uma reação de esterificação, onde e dado o biodiesel e a glicerina como produtos. Tal glicerina é adicionada glicose, corante e fragrâncias, assim formando um produto que não agride o meio ambiente e tem resultado satisfatório, julgando pelo seu brilho e durabilidade concebida ao pneu onde é aplicado. Sendo assim o renovador de pneu a base de óleo de cozinha é uma revelação no reuso do óleo de cozinha sendo economicamente viável e ecologicamente correto.

ABSTRACT

Data show that only 10% of the 500 thousand liters of oil dropped to month in Brazil are recycled. Given that one liter of oil can contaminate up to 25,000 liters of drinking water, and when lakes prevent the infiltration of sunlight causing damage to fauna and flora according to ABIOVE (Water Treatment Systems And Effluent) .Yet is necessary measures for the collection and reuse of this oil. The tire renovator and an innovative and environmentally friendly product since it will be using oils that were polluting the environment and reusing as a consumer product. The methodology used to obtain the tire renovator is given by the collection and oil washing, after this made the oil is affected by an esterification reaction, and given where the biodiesel and glycerin as products. This glycerin is added glucose, dye and fragrances, thus forming a product that does not harm the environment and have satisfactory results, judging by its brilliance and durability designed the tire where it is applied. Thus the tire of renewing the cooking oil base is a revelation in cooking oil reuse and economically feasible and environmentally friendly.

2. INTRODUÇÃO

Derivados de petróleo têm sido largamente utilizados desde meados do século passado, substituindo a madeira, os metais e até mesmo o concreto, dando início ao que chamamos de petroquímica.  No entanto, o constante aumento  da demanda  por  fontes  de  energia,  as  mudanças  climáticas  causadas  pelo aquecimento  da  atmosfera  e  o  esgotamento  das reservas  de  petróleo  de  fácil extração  aliado  a  um  desenvolvimento socioeconômico  mais  intenso,  tem incentivado  a  utilização  de  insumos  renováveis,  que  possam  substituir,  ao menos parcialmente,  os  combustíveis  de  origem  fóssil  como  o  petróleo,  carvão  e  gás natural. 

O limite ao uso dos combustíveis fósseis não vai se dar somente pelo esgotamento das reservas, mas também pela redução da capacidade ambiental do planeta de absorver os gases oriundos de sua combustão.

Se nada for feito para conter o aquecimento da atmosfera, até o fim do século XXI teremos mudanças significativas no nível dos mares, que irão afetar toda a vida na Terra. Uma das alternativas mais prementes para minimizar este problema  é  a  utilização dos  biocombustíveis, geralmente oriundos de óleos vegetais, os quais contribuem para o ciclo do carbono na atmosfera, pois o CO2 emitido durante a queima do biocombustível é reabsorvido pelas  plantas  que  irão  produzi-lo,  causando  um  impacto muito  menor  no aquecimento do planeta e por isto são considerados renováveis de  dióxido  de  carbono da queima  de combustíveis fósseis estão alterando o clima global.

Os melhores substituinte para o diesel são os ésteres de óleos vegetais, o  processo  de  transesterificação  dos  óleos  vegetais reduz a massa molar e a viscosidade e melhora a volatilidade. Depois da reação, os produtos são uma mistura de ésteres de ácidos graxos, glicerol, álcool e catalisador. O biodiesel  é  produzido  pela transesterificação de triacilgliceróis com álcoois de cadeias curtas na presença de catalisadores,  principalmente  o  hidróxido  de sódio.

A glicerina bruta é definida como a glicerina separada do biodiesel, sem sofrer qualquer tipo de purificação. A chamada glicerina loira é normalmente utilizada para designar  a  glicerina  oriunda  dos  processos  de produção  de  biodiesel,  onde  a  fase  glicerinosa  sofreu  um tratamento  ácido  para neutralização do catalisador e remoção de ácidos graxos eventualmente formados no  processo.  Em geral, esta glicerina contém cerca de 80% de glicerol, além  de água, etanol e sais dissolvidos.

Levando-se em conta a alta demanda da glicerina no mercado atual, diversas pesquisas têm sido desenvolvidas a fim de utilizar o glicerol e a glicerina loira  na  produção  de  novos  materiais  que  possam  ser  industrializados  e  até comercializados.

3. OBJETIVO

O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo geral de utilizar a glicerina oriunda do processo de produção do biodiesel na síntese de um renovador de pneus.

4. JUSTIFICATIVA

A glicerina possui diversos empregos, como aplicação em indústrias farmacêuticas, alimentícia e de cosméticos, porém estas aplicações não são suficientes para consumir toda glicerina gerada. Desta forma há necessidade de obter novas aplicações.

5. MATÉRIAS E MÉTODOS

5.1. GLICERINA

O glicerol (propano-1,2,3-triol) é uma pequena molécula orgânica que tem um papel bastante importante nas células. À temperatura ambiente (25° C) apresenta-se como um líquido viscoso incolor e inodoro. O nome deriva da palavra grega glykos (γλυκός), que significa doce, uma vez que o glicerol tem um sabor adoçado. Quimicamente, o glicerol apresenta três grupos hidroxilo, o que lhe confere uma grande solubilidade em água.

A importância biológica do glicerol advém do facto deste ser um dos precursores dos triglicerídeos, uma forma de lípidos especializada no armazenamento de energia. Tal como o nome indica, os triglicerídeos são ésteres derivados de uma molécula de glicerol e três moléculas de ácidos gordos livres. O glicerol é também um dos precursores dos fosfolípidos, que são os principais constituintes das membranas biológicas das células e organelos. O glicerol pode ainda ser usado para formar glucose e fornecer energia para o metabolismo celular.

5.2. PRODUÇÃO

Todo o glicerol produzido no mundo, até 1949, era proveniente da indústria de sabão. Atualmente, 70% da produção de glicerol nos Estados Unidos ainda provém dos glicerídeos (óleos e gorduras naturais) e, o restante, da produção do glicerol sintético (subproduto da fabricação de propileno), da produção de ácidos graxos e também como subproduto transesterificação de ésteres, onde é substituída como álcool ligado aos de ácidos graxos pelo metanol ou etanol, resultando em biodiesel.

Em 2000, a produção mundial de glicerol foi de 800 mil toneladas, sendo que 10% disto foram oriundos de indústrias responsáveis pela produção de Biodiesel.

5.3. FORMOL

O formaldeído é um gás produzido mundialmente, em grande escala, a partir do metanol. Em sua forma líquida (misturado à água e álcool) é chamado de formalina ou formol – solução aquosa: 37 a 50% de formaldeído e 6-15% de álcool que tem função de estabilizante (IARC, 2004, OSHA, 2002).

O nível de formol na atmosfera é geralmente abaixo de 0,001 mg/m3 em áreas rurais e abaixo de 0,02 mg/m3 em áreas urbanas (IARC, 2004 – vol.88).

Conversão: 1 ppm = 1,25 mg/ m3

1mg/m3 = 0,8 ppm (em 20 ºC)

A produção anual de formol é de aproximadamente 21 milhões de toneladas. É muito utilizado em resinas sintéticas, fenólicas, uréicas e melamínicas nas indústrias de madeiras, papel e celulose; em abrasivos, plásticos, esmaltes sintéticos, tintas e vernizes; na indústria têxtil e de fundição; em adesivos, isolantes elétricos, lonas de freio, etc. Fontes comuns de exposição inclui ainda o que é liberado pelos veículos, a fumaça do cigarro, o uso de desinfetantes, conservantes e produção e uso de fungicidas e germicidas (IARC, 2004).

Comparado a outros países, o Brasil é um médio produtor de formaldeído, mas essa produção tem experimentado um grande incremento, principalmente a partir da década de 90. Chama atenção a produção dos Estados Unidos que excedeu a 2000 toneladas nos quatro períodos analisados (Quadro 1) e a do Japão, que excedeu a 1.000 toneladas a partir de 1986. No Canadá, em 1996, a produção de formaldeído foi de aproximadamente 222.000 toneladas (Environment Canadá, 1997b), tendo aumentado em mais de duas vezes em um período curto de 6 anos.

5.4. TRANSESTERIFICAÇÃO

As reações de transesterificação são aquelas em que se obtém um éster por meio de outro éster. Esse método é bastante viável porque, visto que ocorre em apenas uma etapa, ele se processa de modo rápido na presença de um catalisador, é simples, barato e se realiza em pressão ambiente.

A transesterificação pode ser realizada em meio ácido ou básico e como também se trata de um equilíbrio, o álcool é empregado como solvente, o que favorece a formação de um novo éster. Esse tipo de transesterificação que reage o éster com álcool é chamada de alcoólise. Mas, pode-se também reagir o éster com um ácido carboxílico ou com outro éster, sendo denominadas de acidólise e interesterificação, respectivamente.

6. METODOLOGIA

Preparação do hidróxido de sódio: misturar em um béquer de 50ml tampado com um vidro de relógio 0,58g de NaOH e 33mL de etanol e deixar sob agitação magnética até que se dissolva o hidróxido de sódio.

Figura 1 e 2: Fonte Própria

Em um filtro simples de palha de aço, filtra o óleo de cozinha usado, assim retirando parte do odor e impurezas contidas nos mesmo.

Figura 3: Fonte Própria

Após este feito, em um béquer de 250mL adicionar 100ml de óleo, e 100ml de água destilada, agitar e deixar 24hrs em um balão de decantação de 250ml, repetir este feito em torno de 3 vezes. Após decantar, separar ambos os líquidos tendo em vista que a Água ficará na base e o óleo sobrenadante. O óleo retirado deste procedimento, aquecer em torno de 100 °C para que os resquícios de água contida no mesmo sejam evaporados.

Figura 4: Fonte Própria

Manter o óleo já filtrado sob agitação constante e temperatura de 60 °C adicionar a solução alcoólica de hidróxido de sódio. Deixar agitando por 15 minutos, a reação pode ser observada mediante a coloração marrom escuro (devido a formação dos ésteres) e logo em seguida a solução voltara a coloração inicial. Adicionar glicerol puro para o melhor arraste de glicerina.

Figura 5: Fonte Própria

Figura 6: Fonte Própria

Colocar em um funil de decantação e deixar em repouso por volta de 24hrs ir se formar um sistema bifásico glicerina que por ser mais densa fica em baixo e o biodiesel menos denso ficará em cima. Abrir o funil de decantação, retirar a glicerina e em seguida o biodiesel.

Figura 7: Fonte Própria

Figura 8: Fonte Própria

Na glicerina obtida deste processo, adicionar 1:3 de melaço. Adicionar 50%  de água, corante preto jabuticaba, essência e embalar 

7. RESULTADOS

8. CONCLUSÃO

Conclui-se que no renovador de pneus feito com matéria orgânica possui um resultado muito bom quando aplicado em pneus, seu efeito ficou equivalente a renovadores de pneus feitos a base de silicone que é vendido em grandes supermercados e nosso produto é superior comparados com os produtos que são utilizados em lava-rápidos locais.

9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

http://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/index.php/Glicerol

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422011000200025

https://wikimonsa.wikispaces.com/glicerol

http://www1.inca.gov.br/conteudo_view.asp?ID=795

http://www.anvisa.gov.br/cosmeticos/material/Folder_%20Alisantes_Formol.pdf

http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/formaldeido.htm

http://biq.iqm.unicamp.br/arquivos/teses/vtls000386845.pdf

https://pt.wikipedia.org/wiki/Transesterifica%C3%A7%C3%A3o

http://www.bibliotecadigital.ufmg.br/dspace/bitstream/handle/1843/SFSA-873PRW/produ__o_de_biodiesel_via_transesterifica__o_do__leo_do_nabo.pdf?sequence=1

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAfPgAB/resumo-transesterificacao