A indústria do petróleo há muito já descobriu que para o bom funcionamento dos motores e para um maior tempo de prateleira, o combustível deve manter-se estável a processos de oxidação em contato com o ar. Nesses processos, as moléculas do combustível reagem com o oxigênio, produzindo radicais livres. Esses radicais formados rapidamente recombinam- se numa enorme gama de compostos químicos, na forma de ácidos orgânicos e mesmo polímeros. Como consequência, o combustível geralmente escurece, torna-se mais denso e viscoso e acaba por gerar depósitos nos reservatórios e principalmente nos motores.
A origem da instabilidade dos compostos orgânicos frente ao oxigênio reside nas insaturações, ou duplas ligações, entre os carbonos das moléculas. Quanto maior o número dessas ligações duplas em uma molécula, mais instável é o composto. As diversas correntes de diesel produzidas numa refinaria de petróleo estão longe de ser estáveis, sendo muitas delas extremamente reativas com o oxigênio, principalmente as oriundas dos processos que envolvem craqueamento, por apresentar um grande número de insaturações. Para solucionar este problema, as correntes de diesel são tratadas com hidrogênio, com parte das insaturações sendo eliminada, para se obter um combustível estável o suficiente para a comercialização.
As moléculas químicas que constituem a mistura que conhecemos como biodiesel também apresentam duplas ligações em um número que varia conforme a matéria- prima. Assim, a oleaginosa de origem acaba por influenciar na estabilidade do biodiesel. Por exemplo, o óleo de soja apresenta muitas duplas ligações, o que o torna bastante instável. Já outros materiais, como o dendê e o sebo bovino, são pouco insaturados, apresentando uma alta estabilidade oxidativa. Devido a essa variação, as agências reguladoras de combustível no mundo todo adotaram um teste chamado Rancimat, o qual mede o tempo no qual o biodiesel permanece estável em uma situação altamente favorável à oxidação.
Obviamente, o biodiesel produzido a partir de óleos muito insaturados, como é o caso do óleo de soja, não é aprovado no teste do Rancimat. A solução encontrada pelo mercado foi a adição de aditivos antioxidantes, que nada mais são que moléculas com uma capacidade de reagir com o oxigênio muito maior do que aquelas que compõem o biodiesel. Desta forma, enquanto essas moléculas são oxidadas, o biodiesel permanece estável.
Em minha opinião, essa abordagem para estabilizar o biodiesel frente ao oxigênio não é a mais correta. Ao se adicionar um aditivo, as moléculas instáveis do biodiesel não são eliminadas. Assim, tão logo o aditivo seja consumido pela reação com o oxigênio, o biodiesel começa a oxidar. Ou seja, mesmo que o produto saia das usinas em conformidade com o teste Rancimat, pode ser que o aditivo seja consumido rapidamente, dependendo das condições a que for submetido, iniciando o processo de oxidação do biodiesel antes da chegada ao posto. Acredito que um tratamento do biodiesel com hidrogênio, que elimine parcialmente as duplas ligações, seja a única alternativa para eliminar permanentemente a sua baixa estabilidade oxidativa, de forma a garantir que o biocombustível permaneça estável desde a usina até o consumidor final.
Paulo Suarez é professor do Instituto de Química da Universidade de Brasília (IQ-UnB) e foi vencedor do Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia em 2005.
A origem da instabilidade dos compostos orgânicos frente ao oxigênio reside nas insaturações, ou duplas ligações, entre os carbonos das moléculas. Quanto maior o número dessas ligações duplas em uma molécula, mais instável é o composto. As diversas correntes de diesel produzidas numa refinaria de petróleo estão longe de ser estáveis, sendo muitas delas extremamente reativas com o oxigênio, principalmente as oriundas dos processos que envolvem craqueamento, por apresentar um grande número de insaturações. Para solucionar este problema, as correntes de diesel são tratadas com hidrogênio, com parte das insaturações sendo eliminada, para se obter um combustível estável o suficiente para a comercialização.
As moléculas químicas que constituem a mistura que conhecemos como biodiesel também apresentam duplas ligações em um número que varia conforme a matéria- prima. Assim, a oleaginosa de origem acaba por influenciar na estabilidade do biodiesel. Por exemplo, o óleo de soja apresenta muitas duplas ligações, o que o torna bastante instável. Já outros materiais, como o dendê e o sebo bovino, são pouco insaturados, apresentando uma alta estabilidade oxidativa. Devido a essa variação, as agências reguladoras de combustível no mundo todo adotaram um teste chamado Rancimat, o qual mede o tempo no qual o biodiesel permanece estável em uma situação altamente favorável à oxidação.
Obviamente, o biodiesel produzido a partir de óleos muito insaturados, como é o caso do óleo de soja, não é aprovado no teste do Rancimat. A solução encontrada pelo mercado foi a adição de aditivos antioxidantes, que nada mais são que moléculas com uma capacidade de reagir com o oxigênio muito maior do que aquelas que compõem o biodiesel. Desta forma, enquanto essas moléculas são oxidadas, o biodiesel permanece estável.
Em minha opinião, essa abordagem para estabilizar o biodiesel frente ao oxigênio não é a mais correta. Ao se adicionar um aditivo, as moléculas instáveis do biodiesel não são eliminadas. Assim, tão logo o aditivo seja consumido pela reação com o oxigênio, o biodiesel começa a oxidar. Ou seja, mesmo que o produto saia das usinas em conformidade com o teste Rancimat, pode ser que o aditivo seja consumido rapidamente, dependendo das condições a que for submetido, iniciando o processo de oxidação do biodiesel antes da chegada ao posto. Acredito que um tratamento do biodiesel com hidrogênio, que elimine parcialmente as duplas ligações, seja a única alternativa para eliminar permanentemente a sua baixa estabilidade oxidativa, de forma a garantir que o biocombustível permaneça estável desde a usina até o consumidor final.
Paulo Suarez é professor do Instituto de Química da Universidade de Brasília (IQ-UnB) e foi vencedor do Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia em 2005.