O biodiesel, como qualquer outro
combustível líquido, pode
sofrer solidificação.
O biodiesel, como qualquer outro
combustível líquido, pode
sofrer solidificação. Ou seja,
assim como todo líquido, se
abaixarmos a temperatura o suficiente
para chegar ao seu ponto (ou
temperatura) de cristalização ou solidificação,
ele se torna sólido. Logo,
se usarmos um biodiesel que possui
um ponto de solidificação mais alto
que a temperatura ambiente, ele irá
se tornar sólido, ou parcialmente sólido,
comprometendo a sua fluidez no
motor. Dependendo da região do país
e da matéria-prima usada, podemos
ter sérios riscos de o biodiesel acabar
solidificando no interior do tanque,
mangueiras, injetores etc. Em países
de clima extremamente frio, este é
um assunto altamente relevante. No
nosso país, ele é menos dramático
devido às temperaturas se situarem
na maioria das regiões acima do
ponto de solidificação do biodiesel
obtido das matérias-primas usuais.
No entanto, nas regiões Sul e Sudeste
pode haver problemas dessa natureza,
principalmente se usarmos como
matéria-prima sebo de boi ou azeite
de dendê. Por essa razão, as normas
para combustíveis líquidos usualmente
regulam esta propriedade. Os
parâmetros utilizados usualmente
são o “Ponto de Entupimento de Filtro
a Frio” ou o “Ponto de Névoa”. O
primeiro pode ser definido como a
temperatura na qual será verificada
a solidificação parcial do combustível
suficiente para entupir um filtro
com características especificadas;
o segundo é a temperatura na qual
ocorre a turvação do líquido que originalmente
era translúcido.
No Brasil, a resolução ANP no 7 de 19/03/08, que trata do B100, não traz nenhum parâmetro relacionado com o ponto de solidificação do biodiesel. No entanto, a resolução ANP no 15 de 17/07/06, que trata do diesel e das misturas diesel/biodiesel especificam o ponto de entupimento de filtro a frio. Deve-se destacar que o valor máximo para este parâmetro depende da região e da época do ano, o que, obviamente, foi especificado considerando-se a média de temperaturas históricas verificadas em cada local de uso e comercialização. Note-se que nos Estados das regiões Norte e Nordeste esse parâmetro não é especificado, uma vez que as temperaturas verificadas nesses locais se situam acima das usuais para as blendas de óleo diesel/biodiesel.
Mas será que todo biodiesel possui a mesma variação de fluidez em função da temperatura? Obviamente que não. Dependendo da matéria-prima utilizada, podemos ter variações de várias dezenas de graus Celsius. Este efeito é o mesmo que se verifica nos óleos e gorduras. Por exemplo, os óleos de girassol ou de soja são líquidos à temperatura ambiente (25°C), enquanto que o sebo de boi ou o azeite de dendê se apresentam sólidos ou parcialmente solidificados nessa mesma condição. Aliás, conforme a resolução Anvisa - RDC nº 270, de 22/09/2005, essa é justamente a diferença entre um óleo e uma gordura: o seu estado físico na temperatura ambiente. Ao se processar essas quatro matérias-primas, iremos verificar também uma diferença muito grande nas temperaturas de solidificação do biodiesel obtido.
Para entender o porquê da diferença no comportamento, deve-se considerar a composição química das quatro matérias-primas desse exemplo. As quatro possuem composição bastante usual, contendo essencialmente os ácidos graxos saturados palmítico e esteárico e os ácidos graxos insaturados oléico e linoléico. No entanto, nos óleos de soja e girassol os ácidos graxos insaturados são majoritários, enquanto que nas gorduras de dendê e de boi os saturados são predominantes. Ou seja, o ponto de solidificação, seja do biodiesel ou do óleo ou gordura, está diretamente relacionado com a presença de insaturações (ligações duplas entre os carbonos da cadeia do ácido graxo).
Para entender melhor esse comportamento, pode-se comparar as cadeias de ácidos graxos que compõem o biodiesel ou os óleos e gorduras com correntes, imaginando que cada elo seja um átomo de carbono. Cadeias saturadas, sem ligações duplas, são exatamente como correntes, com os seus elos presos entre si, mas com o movimento totalmente livre. Assim, elas podem adquirir qualquer conformação, podendo facilmente ficar esticadas e alinhadas com outras cadeias, o que é necessário para que ocorra a solidificação. Já a presença de uma insaturação ou ligação dupla numa cadeia pode ser visualizada como uma corrente que possui no meio dela quatro dos seus elos soldados e sem movimento, formando um “U”, de tal forma que a mesma possua uma curvatura rígida como se fosse um calombo. Este calombo rígido irá dificultar que as cadeias se aproximem e se alinhem, dificultando, assim, a solidificação.
Paulo Suarez é professor do Instituto de Química da Universidade de Brasília (IQ-UnB) e vencedor do Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia em 2005.
No Brasil, a resolução ANP no 7 de 19/03/08, que trata do B100, não traz nenhum parâmetro relacionado com o ponto de solidificação do biodiesel. No entanto, a resolução ANP no 15 de 17/07/06, que trata do diesel e das misturas diesel/biodiesel especificam o ponto de entupimento de filtro a frio. Deve-se destacar que o valor máximo para este parâmetro depende da região e da época do ano, o que, obviamente, foi especificado considerando-se a média de temperaturas históricas verificadas em cada local de uso e comercialização. Note-se que nos Estados das regiões Norte e Nordeste esse parâmetro não é especificado, uma vez que as temperaturas verificadas nesses locais se situam acima das usuais para as blendas de óleo diesel/biodiesel.
Mas será que todo biodiesel possui a mesma variação de fluidez em função da temperatura? Obviamente que não. Dependendo da matéria-prima utilizada, podemos ter variações de várias dezenas de graus Celsius. Este efeito é o mesmo que se verifica nos óleos e gorduras. Por exemplo, os óleos de girassol ou de soja são líquidos à temperatura ambiente (25°C), enquanto que o sebo de boi ou o azeite de dendê se apresentam sólidos ou parcialmente solidificados nessa mesma condição. Aliás, conforme a resolução Anvisa - RDC nº 270, de 22/09/2005, essa é justamente a diferença entre um óleo e uma gordura: o seu estado físico na temperatura ambiente. Ao se processar essas quatro matérias-primas, iremos verificar também uma diferença muito grande nas temperaturas de solidificação do biodiesel obtido.
Para entender o porquê da diferença no comportamento, deve-se considerar a composição química das quatro matérias-primas desse exemplo. As quatro possuem composição bastante usual, contendo essencialmente os ácidos graxos saturados palmítico e esteárico e os ácidos graxos insaturados oléico e linoléico. No entanto, nos óleos de soja e girassol os ácidos graxos insaturados são majoritários, enquanto que nas gorduras de dendê e de boi os saturados são predominantes. Ou seja, o ponto de solidificação, seja do biodiesel ou do óleo ou gordura, está diretamente relacionado com a presença de insaturações (ligações duplas entre os carbonos da cadeia do ácido graxo).
Para entender melhor esse comportamento, pode-se comparar as cadeias de ácidos graxos que compõem o biodiesel ou os óleos e gorduras com correntes, imaginando que cada elo seja um átomo de carbono. Cadeias saturadas, sem ligações duplas, são exatamente como correntes, com os seus elos presos entre si, mas com o movimento totalmente livre. Assim, elas podem adquirir qualquer conformação, podendo facilmente ficar esticadas e alinhadas com outras cadeias, o que é necessário para que ocorra a solidificação. Já a presença de uma insaturação ou ligação dupla numa cadeia pode ser visualizada como uma corrente que possui no meio dela quatro dos seus elos soldados e sem movimento, formando um “U”, de tal forma que a mesma possua uma curvatura rígida como se fosse um calombo. Este calombo rígido irá dificultar que as cadeias se aproximem e se alinhem, dificultando, assim, a solidificação.
Paulo Suarez é professor do Instituto de Química da Universidade de Brasília (IQ-UnB) e vencedor do Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia em 2005.