Conversão de óleo vegetal residual em biodiesel através da tecnologia de plasma: avaliação do potencial de sustentabilidade do processo

Abstract

A atenção ao uso eficiente de recursos naturais para alcançar a sustentabilidade, bem como a busca por novas tecnologias e a responsabilidade ambiental e social têm sido uma força motriz fundamental para alcançar a competitividade nos mercados globais. Para a produção de biodiesel, a inovação em tecnologias pode estabelecer novas vantagens competitivas. O plasma é caracterizado como uma tecnologia inovadora a ser explorada como catalisador no processo de produção de biodiesel. Desta forma, o objetivo do presente trabalho é avaliar a tecnologia de plasma como um método alternativo de produção de biocombustíveis, utilizando como matéria-prima o óleo vegetal residual. Para isso, o trabalho se desenvolveu a partir das seguintes etapas: I) estudo dos processos convencionais de conversão de óleos vegetais residuais em ésteres; II) desenvolvimento de um sistema de plasma para a conversão de óleo vegetal residual em ésteres; III) avaliação dos impactos ambientais, sociais e econômicos dos processos produtivos; IV) estabelecimento do potencial de sustentabilidade da tecnologia de plasma para o processo de conversão de óleo vegetal residual em ésteres. Os processos de conversão se deram em amostras de 32 ml de óleos vegetais residuais, 6.4 ml de metanol e adição de 0.5 g de KOH, como catalisador, em tempos de 15 a 120 minutos. Foi utilizada a metodologia de determinação de Valor Global de Impacto (VGI) para mensurar os impactos ambientais, sociais e econômicos dos processos, e os custos econômicos foram levantados a partir dos custos de produção. Os dois indicadores, então, foram utilizados para determinar o Potencial de Sustentabildiade da Produção, através da metodologia do Grid de Sustentabilidade Empresarial. Os resultados do trabalho demonstraram uma taxa de conversão através da tecnologia de plasma de 88.58% com um custo de produção de 0.075 USD.L-1 e um Valor Global de Impacto classificado como baixo e positivo. O processo a plasma apresentou algumas vantagens, como a menor taxa de produção de subprodutos, com ganhos ambientais significativos. Diante disso, a tecnologia de plasma se mostrou efetiva e favorável na conversão de óleo vegetal residual em ésteres com vantagens ambientais superiores ao processo convencional, maiores taxas de conversão, custos de produção reduzidos e baixa quantidade de subprodutos formados.

Abstract : The efficient use of natural resources to achieve sustainability, as well as the search for new technologies and environmental and social responsibility have been a key driving force for achieving competitiveness in global markets. For biodiesel production, innovation in technologies can establish new competitive advantages. Plasma is characterized as an innovative technology to be exploited as a catalyst in the biodiesel production process. Thus, the objective of the present work is to evaluate plasma technology as an alternative method of producing biofuels, using as raw material residual vegetable oil. For this, the research developed from the following stages: I) study of the conventional processes of conversion of residual vegetable oils into esters; II) conversion of esters by the chemical catalysis process; III) development of a plasma system for the conversion of residual vegetable oil into esters; IV) evaluation of the environmental, social and economic impacts of the productive processes; V) establishment of the sustainability potential of plasma technology for the process of converting residual vegetable oil into esters. The conversion procedures were done in 32 ml samples of residual vegetable oils, 6.4 ml of methanol and 0.5 g of KOH as catalyst in times of 15 to 120 minutes. The methodology used to determine the Global Environmental Impact Value (GEIV) was used to measure the environmental, social and economic impacts of the processes, and the economic costs were calculated based on production costs. The two indicators were then used to determine the Production Sustainability Potential, through the Business Sustainability Grid methodology. The research results demonstrated a conversion rate through 88.58% plasma technology with a production costs of USD 0.075.L-1 and a Global Impact Value classified as low and positive. The plasma process presented some advantages, such as the lower by-product production rate, with significant environmental gains. Therefore, plasma technology proved to be effective and favorable in the conversion of residual vegetable oil into esters, with greater environmental advantages than the conventional process, with higher conversion rates, reduced production costs and low amount of by-products formed.