Projeto conceitual de produção de biodiesel com purificação por adsorção utilizando amido de milho

Abstract

A matriz energética mundial atual é composta majoritariamente por combustíveis não-renováveis, de modo que, cada vez mais, é necessário explorar alternativas mais sustentáveis. O biodiesel se destaca como um substituto renovável para os combustíveis fósseis, sendo obtido a partir da reação de transesterificação de óleos vegetais ou gorduras animais com álcoois de cadeia curta. Atualmente, o processo de purificação do biodiesel industrial é realizado por lavagem com água, o que gera elevado volume de efluentes, mas esta etapa pode ser substituída por adsorção com adsorventes sólidos naturais. Deste modo, o objetivo desse estudo foi realizar o dimensionamento de uma planta de produção de biodiesel com purificação por adsorção utilizando amido de milho, contemplando estudo técnico e econômico e utilizando referências da literatura. Foram elaborados o diagrama de blocos, fluxograma do processo, balanços de massa e energia, dimensionamento de tanques, bombas e agitadores, além de estudo de gargalo e análise de riscos (What If). O balanço de massa indicou que, para cada batelada com 4.000 kg de óleo de soja, são necessários 879,73 kg de metanol e 68 kg de metilato de sódio, resultando em 4.100,53 kg de biodiesel e 185,6 kg de glicerina como subproduto. O diagrama de Gantt apontou a decantação como principal gargalo do processo, com duração de 5 horas. A estimativa de custos fixos indicou um investimento necessário de US$ 630.500,00 e a estimativa de custos variáveis indicou um valor aproximado de US$ 4.957,10 por batelada, resultando em um custo unitário de US$ 1,06 por litro de biodiesel produzido.