Desde 1º de janeiro de 2010, como medida do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), é obrigatória a adição de 5% de biodiesel (em volume) a todo óleo diesel comercializado no Brasil. Entretanto, apesar da ideia inicial de apoiar o PNPB na produção de biodiesel a partir da agricultura familiar, atualmente a maior parte do biodiesel produzido no país é a partir de óleo de soja, cuja expansão no país tem impactos ambientais significativos. O uso de óleos residuais, por sua vez, apresenta vantagens interessantes. Por outro lado o uso de metanol na reação de transesterificação faz com que o produto final não seja tão renovável como seria se fosse usado o etanol de cana de açúcar. Neste contexto, o objetivo desta dissertação é estudar a viabilidade técnica e os aspectos ambientais do biodiesel etílico de óleos residuais de fritura como combustível alternativo para substituir parte do óleo diesel consumido no setor de transporte brasileiro no âmbito do PNPB. Do ponto de vista técnico, foi possível constatar que o biodiesel etílico, assim como o biodiesel metílico, é um combustível adequado para substituir parte do óleo diesel consumido no setor de transporte brasileiro, pois as suas propriedades como combustível são semelhantes às do óleo diesel mineral. Do ponto de vista do processo de produção, o uso do etanol para a produção de biodiesel apresenta algumas dificuldades técnicas com relação ao uso do metanol, relacionadas, sobretudo, à maior dificuldade na separação de fases entre o biodiesel e o glicerol e à recuperação e purificação do etanol, que forma mistura azeotrópica com a água. Além disso, o uso de etanol eleva o custo de produção do biodiesel quando comparado com o uso do metanol, devido ao preço mais elevado do etanol, do menor rendimento da reação de transesterificação e da maior complexidade do processo. Ambientalmente, o biodiesel etílico apresenta vantagens com relação ao metílico, visto que o etanol é um insumo renovável, menos tóxico do que o metanol e produzido no Brasil em larga escala a partir de processos sustentáveis e eficientes. Apesar dessas vantagens, o PNPB não apresenta medidas especiais de incentivo à produção de biodiesel pela rota etílica, e praticamente todo o biodiesel produzido no país utiliza a rota metílica de produção. O uso de óleos residuais de fritura também se mostra uma alternativa ambientalmente vantajosa para a produção de biodiesel, apesar de não estarem disponíveis em grande escala, tendo em vista a magnitude do consumo de óleo diesel no Brasil, estes óleos constituem uma matéria prima de baixo custo que pode ser utilizada para complementar a produção de biodiesel, oferecendo uma aplicação energética sustentável a um resíduo potencialmente poluidor e que muitas vezes é disposto de forma inadequada no meio ambiente. Entretanto, do ponto de vista técnico, os óleos residuais de fritura constituem uma matéria prima heterogênea, e a presença de alguns compostos resultantes do processo de degradação dos triacilgliceróis pode ocasionar problemas como a formação de depósitos e gomas nos componentes do motor e do sistema de injeção. Do ponto de vista do processo de produção, os elevados teores de ácidos graxos livres presentes nos óleos residuais de fritura podem impedir a sua conversão em biodiesel através do processo convencional de transesterificação com o uso de catalisadores alcalinos, exigindo o uso de tecnologias alternativas como, por exemplo, o uso de catalisadores ácidos ou a hidroesterificação. Adicionalmente, o uso dessa matéria prima em escala comercial ainda enfrenta problemas relacionados à logística de coleta e armazenamento do óleo descartado. / Since January 1, 2010, the addition of 5% biodiesel (by volume) for all diesel fuel sold in Brazil is mandatory by the Brazilian Biodiesel Programme. However, despite the initial idea of supporting biodiesel production from family farms, currently most of the biodiesel produced in the Brazil is derived from soybean oil, whose expansion in the country has significant environmental impacts. The use of residual oils, in turn, has interesting advantages. Moreover, the use of methanol in the transesterification reaction makes the final product not as renewable as it would be using bioethanol from sugar cane. In this context, the aim of this dissertation is to study the technical feasibility and environmental aspects of ethylic biodiesel from waste cooking oils as an alternative fuel to replace part of the diesel oil consumed in the brazilian transportation sector. From the technical point of view, it was found that ethylic biodiesel, like the methylic biodiesel, is a suitable fuel to partially replace the diesel fuel consumed in the transportation sector in Brazil, because its fuel properties are similar to those of fossil diesel .From the point of view of the production process, the use of bioethanol to produce biodiesel presents technical difficulties in comparison with the use of methanol, mainly related to the greater difficulty in separation between the biodiesel phase and the glycerol phase, and the recovery and purification ethanol, which form an azeotropic mixture with water. Furthermore, the use of ethanol increases the cost of production of biodiesel compared to the use of methanol, due to the higher prices of ethanol, the lower yields of the transesterification reaction and the greater complexity of the process. Environmentally, ethylic biodiesel presents advantages over the methylic, since bioethanol is a renewable raw material, is less toxic than methanol and is produced in Brazil in large scale through sustainable and efficient processes. Despite these advantages, the PNPB presents no special measures to encourage the production of biodiesel through the ethylic route, and virtually all biodiesel produced in the country uses the methylic route. The use of waste cooking oils is also an environmentally advantageous alternative for the production of biodiesel, although not available on a large scale in view of the magnitude of the diesel fuel consumption in Brazil, these oils are a matter low cost material that can be used to supplement the production of biodiesel, providing a sustainable energy application to a potentially polluting waste that is often disposed improperly in the environment. However, from the technical point of view, the waste cooking oils are a heterogeneous raw material, and the presence of compounds resulting from the degradation of the triacylglycerol may cause problems as the formation of gum and deposits in the components of the engine and injection system. From the point of view of the production process, the high levels of free fatty acids in the waste cooking oils can inhibit its conversion in biodiesel trough the conventional transesterification process with the use of alkaline catalysts, requiring the use of alternative technologies such as, for example, the use of acid catalysts or the hydroesterification. Additionally, the use of this raw material on a commercial scale is still facing problems related to the logistics of collection and storage of waste oils.

Desde 1º de janeiro de 2010, como medida do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), é obrigatória a adição de 5% de biodiesel (em volume) a todo óleo diesel comercializado no Brasil. Entretanto, apesar da ideia inicial de apoiar o PNPB na produção de biodiesel a partir da agricultura familiar, atualmente a maior parte do biodiesel produzido no país é a partir de óleo de soja, cuja expansão no país tem impactos ambientais significativos. O uso de óleos residuais, por sua vez, apresenta vantagens interessantes. Por outro lado o uso de metanol na reação de transesterificação faz com que o produto final não seja tão renovável como seria se fosse usado o etanol de cana de açúcar. Neste contexto, o objetivo desta dissertação é estudar a viabilidade técnica e os aspectos ambientais do biodiesel etílico de óleos residuais de fritura como combustível alternativo para substituir parte do óleo diesel consumido no setor de transporte brasileiro no âmbito do PNPB. Do ponto de vista técnico, foi possível constatar que o biodiesel etílico, assim como o biodiesel metílico, é um combustível adequado para substituir parte do óleo diesel consumido no setor de transporte brasileiro, pois as suas propriedades como combustível são semelhantes às do óleo diesel mineral. Do ponto de vista do processo de produção, o uso do etanol para a produção de biodiesel apresenta algumas dificuldades técnicas com relação ao uso do metanol, relacionadas, sobretudo, à maior dificuldade na separação de fases entre o biodiesel e o glicerol e à recuperação e purificação do etanol, que forma mistura azeotrópica com a água. Além disso, o uso de etanol eleva o custo de produção do biodiesel quando comparado com o uso do metanol, devido ao preço mais elevado do etanol, do menor rendimento da reação de transesterificação e da maior complexidade do processo. Ambientalmente, o biodiesel etílico apresenta vantagens com relação ao metílico, visto que o etanol é um insumo renovável, menos tóxico do que o metanol e produzido no Brasil em larga escala a partir de processos sustentáveis e eficientes. Apesar dessas vantagens, o PNPB não apresenta medidas especiais de incentivo à produção de biodiesel pela rota etílica, e praticamente todo o biodiesel produzido no país utiliza a rota metílica de produção. O uso de óleos residuais de fritura também se mostra uma alternativa ambientalmente vantajosa para a produção de biodiesel, apesar de não estarem disponíveis em grande escala, tendo em vista a magnitude do consumo de óleo diesel no Brasil, estes óleos constituem uma matéria prima de baixo custo que pode ser utilizada para complementar a produção de biodiesel, oferecendo uma aplicação energética sustentável a um resíduo potencialmente poluidor e que muitas vezes é disposto de forma inadequada no meio ambiente. Entretanto, do ponto de vista técnico, os óleos residuais de fritura constituem uma matéria prima heterogênea, e a presença de alguns compostos resultantes do processo de degradação dos triacilgliceróis pode ocasionar problemas como a formação de depósitos e gomas nos componentes do motor e do sistema de injeção. Do ponto de vista do processo de produção, os elevados teores de ácidos graxos livres presentes nos óleos residuais de fritura podem impedir a sua conversão em biodiesel através do processo convencional de transesterificação com o uso de catalisadores alcalinos, exigindo o uso de tecnologias alternativas como, por exemplo, o uso de catalisadores ácidos ou a hidroesterificação. Adicionalmente, o uso dessa matéria prima em escala comercial ainda enfrenta problemas relacionados à logística de coleta e armazenamento do óleo descartado. / Since January 1, 2010, the addition of 5% biodiesel (by volume) for all diesel fuel sold in Brazil is mandatory by the Brazilian Biodiesel Programme. However, despite the initial idea of supporting biodiesel production from family farms, currently most of the biodiesel produced in the Brazil is derived from soybean oil, whose expansion in the country has significant environmental impacts. The use of residual oils, in turn, has interesting advantages. Moreover, the use of methanol in the transesterification reaction makes the final product not as renewable as it would be using bioethanol from sugar cane. In this context, the aim of this dissertation is to study the technical feasibility and environmental aspects of ethylic biodiesel from waste cooking oils as an alternative fuel to replace part of the diesel oil consumed in the brazilian transportation sector. From the technical point of view, it was found that ethylic biodiesel, like the methylic biodiesel, is a suitable fuel to partially replace the diesel fuel consumed in the transportation sector in Brazil, because its fuel properties are similar to those of fossil diesel .From the point of view of the production process, the use of bioethanol to produce biodiesel presents technical difficulties in comparison with the use of methanol, mainly related to the greater difficulty in separation between the biodiesel phase and the glycerol phase, and the recovery and purification ethanol, which form an azeotropic mixture with water. Furthermore, the use of ethanol increases the cost of production of biodiesel compared to the use of methanol, due to the higher prices of ethanol, the lower yields of the transesterification reaction and the greater complexity of the process. Environmentally, ethylic biodiesel presents advantages over the methylic, since bioethanol is a renewable raw material, is less toxic than methanol and is produced in Brazil in large scale through sustainable and efficient processes. Despite these advantages, the PNPB presents no special measures to encourage the production of biodiesel through the ethylic route, and virtually all biodiesel produced in the country uses the methylic route. The use of waste cooking oils is also an environmentally advantageous alternative for the production of biodiesel, although not available on a large scale in view of the magnitude of the diesel fuel consumption in Brazil, these oils are a matter low cost material that can be used to supplement the production of biodiesel, providing a sustainable energy application to a potentially polluting waste that is often disposed improperly in the environment. However, from the technical point of view, the waste cooking oils are a heterogeneous raw material, and the presence of compounds resulting from the degradation of the triacylglycerol may cause problems as the formation of gum and deposits in the components of the engine and injection system. From the point of view of the production process, the high levels of free fatty acids in the waste cooking oils can inhibit its conversion in biodiesel trough the conventional transesterification process with the use of alkaline catalysts, requiring the use of alternative technologies such as, for example, the use of acid catalysts or the hydroesterification. Additionally, the use of this raw material on a commercial scale is still facing problems related to the logistics of collection and storage of waste oils.