Évaluation de la durabilité de la production de biodiesel est un sujet d'importance croissante en raison de l'intérêt des gouvernements à effectuer des stratégies de souveraineté, diversifier leur matrice énergétique et mis en place l'impact de la production de biocarburants. Dans ce contexte, ce travail propose un modèle dynamique du système pour évaluer la production de biodiesel dans un contexte spécifique, basé sur une structure hiérarchique générale d'évaluation de la durabilité qui intègre les dimensions du développement durable avec les principes, critères et indicateurs (PC & I). Le cadre de l'évaluation de la production de biodiesel a été défini d'après un ample état de la technique, ce qui entraîne une sélection et analyse de 113 documents, y compris les lois, directives et autres documents normatifs, les documents de politique, les certificats et documents publiés dans des revues. Pour définir le cadre final, une stratégie de validation basée sur les consultations d'experts enquête et une analyse statistique descriptive a été réalisée. Ainsi, un cadre composé de cinq dimensions (sociales, économiques, environnementale, politiques et technologiques), 13 principes et 31 critères a été proposé. Par la suite, un modèle de dynamique de système (DS) a été développé et appliqué pour évaluer la durabilité de la production du biodiesel en Colombie. Au départ, le modèle DS a été utilisé pour simuler la production du biodiesel, compte tenu des conditions actuelles en Colombie, ce qui permet de déterminer le niveau de référence (années 2008-2014). Par la suite, certains indicateurs exogènes du scénario de référence ont été modifiés afin de générer une analyse de sensibilité pour définir plusieurs conditions fondamentales vers la production de biodiesel durable dans le contexte colombien. Une fois l'analyse de sensibilité a été réalisée, on a déterminé les conditions qui favorisent ou découragent la production de biodiesel et, par conséquent, des scénarios optimistes et pessimistes ont été proposées. Les résultats de l'analyse des scénarios peuvent aider les institutions, les décideurs et les autres parte prenants associés à établir les conditions à réaliser pour promouvoir une production durable du biodiesel / Sustainability assessment of biodiesel production is a topic of increasing importance due to the interest of governments to stablish sovereignty strategies, diversify their energy matrix and set up the impact of biofuels production. In this context, this work proposes a system dynamic model to assess biodiesel production in a specific context, based on a general hierarchical structure of sustainability assessment that integrates dimensions of sustainable development with principles, criteria and indicators (PC&I). The assessment framework of biodiesel production was defined based on a comprehensive state of the art, resulting in a selection and analysis of 113 documents, including laws, directives and other normative documents, policy documents, certificates and papers published in peer-reviewed journals. To define the final framework, a validation strategy based on expert survey consultations and a descriptive statistical analysis was conducted. As a result, a framework composed of five dimensions (social, economic, environmental, political and technological), 13 principles and 31 criteria was proposed. Subsequently, a System Dynamics (SD) model was developed and applied for assess the sustainability biodiesel production in Colombia. Initially, the SD model was used to simulate the biodiesel production considering the current conditions in Colombia, enabling to determine the baseline (years 2008 to 2014). Subsequently, some exogenous indicators of the baseline scenario were modified in order to generate a sensibility analysis to define several fundamental conditions for the sustainable biodiesel production in the Colombian context. Once the sensibility analysis was conducted, the conditions that promote or discourage biodiesel production were determined and, consequently, optimistic and pessimistic scenarios were proposed. The results of the analysis of the scenarios can help institutions, decision-makers and other agents related to establish the conditions to be carried out to promote a sustainable biodiesel production

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-04T12:58:55Z No. of bitstreams: 1 POLIANA HARLANNE DANTAS FELIX - DISSERTAÇÃO PPGEA 2011..pdf: 17920132 bytes, checksum: 3142a61f99f446543cb00d431fc4f602 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-04T12:58:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 POLIANA HARLANNE DANTAS FELIX - DISSERTAÇÃO PPGEA 2011..pdf: 17920132 bytes, checksum: 3142a61f99f446543cb00d431fc4f602 (MD5) Previous issue date: 2011-02 / Capes / Os óleos vegetais têm-se mostrado como alternativa promissora para a substituição dos combustíveis derivados de petróleo em motores de ciclo diesel. Um dos problemas enfrentados na atualidade é a alta viscosidade do biodiesel gerado a partir do óleo de mamona. Objetivou-se então, neste trabalho estudar as caracterizações físicas e físico-químicas dos óleos vegetais (mamona, algodão e soja), e de suas misturas em 10 formulações (formulação 1: 80% mamona + 10% soja + 10% algodão; formulação 2: 50% mamona + 40% soja + 10% algodão; formulação 3: 65% mamona + 25 % soja + 10% algodão; formulação 4:65% mamona + 25% soja + 10% algodão; formulação 5: 65% mamona + 10% soja + 25% algodão; formulação 6: 50% mamona + 25% soja + 25% algodão; formulação 7: 60% mamona + 20% soja + 20% algodão; formulação 8: 70% mamona + 27% soja + 3% algodão; formulação 9: 55% mamona + 30% soja + 15% algodão; formulação 10: 55% mamona + 15% soja + 30% algodão), e a obtenção do biodiesel desses óleos e misturas. Após serem submetidos a uma reação de transesterificação, os referidos óleos podem ser utilizados como aditivos ou até mesmo no futuro, como um substituto do óleo diesel convencional. Os óleos de mamona, algodão e soja foram obtidos por prensagem mecânica. A metodologia para obtenção de biodiesel foi realizada pela rota metílica. Para as caracterizações físico-químicas foram determinados o índice de acidez, saponificação, peróxido, iodo e teor de água. Para caracterizações físicas foram determinadas a viscosidade e a densidade em temperaturas (28,40,50,60)°C. Os valores obtidos nas análises físico-químicas para os óleos vegetais (soja, algodão e mamona), foram respectivamente: teor de água de 0,06, 0,07 e 0,36 b.u., índice de saponificação de (163, 180,180)mgKOH/g, índice de iodo de 10 gl/lOOg, índice de acidez de (0,4 ,0,4, 0,5) mgKOH/g, índice de acidez dos biodiesel (0,5, 1,1 6,5) mgKOH/g; índice de refração de 1,466, 1,451, 1,470. As misturas apresentaram propriedades similares ao diesel, além de favorecer a redução da viscosidade do biodiesel puro, através das misturas de óleos vegetais, promovendo maior eficiência no escoamento. O biodiesel proveniente das misturas O, f5 e f6 foi o que obteve as características físicas e tisico-quimicas mais adequadas para uso como combustível alternativo. / Vegetable oils have been shown as a promising alternative for the replacement of petroleum fuels in diesel engines. One of the problems today is the high viscosity of biodiesel generated from castor oil. The objective, then, in this work to study the physical characterizations and physical-chemical properties of vegetable oils (rapeseed, cotton and soybeans), and their mixtures in 10 formulations (formulation 1: 80% castor oil + 10% soy + 10% cotton; formulation 2: 50% castor oil + 40% soy + 10% cotton; formulation 3: 65% castor oil + 25% soy + 10% cotton, castor formulation 4:65% + 25% soy + 10% cotton, 5 formulation: 65% castor + 10% soy + 25% cotton, 6 formulation: 50% castor oil + 25% soy + 25% cotton, 7 formulation: 60% castor oil + 20% soy + 20% cotton; formulation 8: 70% castor oil + 27% soybean + 3% cotton; formulation 9: 55% castor oil + 30% soy + 15% cotton, 10 design: 55% castor oil + 15% soy + 30% cotton), and the attainment of these oils and biodiesel blends. After being subjected to a transesterification reaction, these oils can be used as additives or even in the future as a substitute for petroleum diesel. The oils of castor, cotton and soybeans were obtained by mechanical pressing. The methodology used to produce biodiesel from methanol was carried out along the route. For the physical-chemical characterizations were determined acid vaiue, saponification, peroxide, iodine and water content. Physical characterizations were determined for the viscosity and density at temperatures (28,40,50,60) ° C. The values obtained in the physical and chemical analysis for vegetable oils (soybean, cotton and castor) were: water content of 0.06, 0.07 and 0.36 bu, saponification index (163, 180.180) mgKOH / g, iodine value of 10 gl/100g index, acidity (0.4, 0.4, 0.5) mgKOH / g, acid value of biodiesel (0.5, 1.1 6.5) mgKOH / g, refractive index of 1.466, 1.451, 1.470. The mixtures showed similar properties to diesel, besides favoring the reduction of viscosity of pure biodiesel, through mixtures of vegetable oils, promoting greater efficiency in the flow. Biodiesel blends from f3, f5 and f6 is what got the physical and physicochemical more suitable for use as an alternative fuel.

Petroleum, power limited, finite and not renewable, is responsible for the majority of all energy consumed in the world. The consumption of petroleum fuels is increasing each year, resulting in increased air pollution and acid rain. Because of this the global economy needs alternative energy sources. Biodiesel exists as an alternative to replacement of diesel. Biodiesel can be obtained from the transesterification reaction, in which the triglycerides present in vegetable oils or animal fats react with short chain alcohol in the presence of a catalyst for the esters of fatty acids. Various types of impellers may be used to produce stirring and mixing in the liquid. To produce mixture is necessary and that power supply is normally produced by rotation of an impeller. Besides the type of impeller and the speed of rotation, the power delivered also depends on the physical properties of the fluid and the shape of the reactor, in addition to the arrangement of system components as baffles. The objective of this work is to study the effect of different impellers, the presence of baffle and agitation speed on biodiesel production from soybeans. The experiments were performed according to the experimental design 23. The experimental design allows us to analyze the influence of variables on the response. The set parameters are: temperature (70 °C); molar ratio oil / alcohol (1/10); amount of catalyst (1,5%) and reaction time (30 min). The three variables are: impeller (turbine or blades), baffle (with or without) and agitation speed (150 rpm or 350 rpm). The evaluation parameter is the efficiency into biodiesel, at different times of reaction, determined by gas chromatography. The experiments allowed us to evaluate the effects of the variables involved in the process of mixing and agitation during the reaction for obtaining biofuel, as well as analysis of the effects of interactions between these variables. The experiments had high yields on 5 minute reaction and from this time yields varied little. Analyzing the main effects in the first few minutes, the best yields were obtained in experiments without baffle, with turbine impeller and with stirring speed of 350 rpm. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O petróleo, fonte limitada, finita e não renovável, é o responsável pela maior parte de toda a energia consumida no mundo. O consumo de combustíveis derivados do petróleo aumenta a cada ano, o que resulta no aumento da poluição atmosférica e da ocorrência de chuvas ácidas. Devido a isso a economia mundial necessita de fontes alternativas de energia. O biodiesel existe como alternativa à substituição do diesel. Biodiesel pode ser obtido a partir da reação de transesterificação, na qual os triglicerídeos presentes nos óleos vegetais ou gorduras animais reagem com álcool de cadeia curta na presença de um catalisador para obter os ésteres de ácidos graxos. Impelidores de vários tipos podem ser utilizados para produzir agitação e mistura na fase líquida. Para produzir mistura é necessário suprimento de energia e isto normalmente é produzido através da rotação de um impelidor. Além do tipo de impelidor e da velocidade de rotação, a potência fornecida depende também das propriedades físicas do fluido e da forma do reator, além da disposição dos componentes do sistema como chicanas. O objetivo deste trabalho é estudar o efeito de diferentes impelidores, da presença de chicana e da velocidade de agitação na produção de biodiesel de soja. Os experimentos foram realizados de acordo com o planejamento experimental completo 23. O planejamento experimental permite analisar a influência das variáveis sobre a resposta. Os parâmetros fixos são: temperatura (70 ºC); razão molar óleo/álcool (1/10); quantidade de catalisador (1,5%) e tempo reacional (30 min). As três variáveis são: impelidor (tipo turbina ou tipo pás); chicana (com ou sem) e velocidade de agitação (150 rpm ou 350 rpm). O parâmetro de avaliação é o rendimento em biodiesel, em diferentes tempos da reação, determinada por cromatografia gasosa. Os experimentos permitiram avaliar os efeitos das variáveis envolvidas no processo de agitação e mistura durante a reação, assim como a análise dos efeitos de interações entre essas variáveis. Os experimentos obtiveram altos rendimentos em 5 minutos de reação e a partir deste tempo os rendimentos pouco variaram. Analisando os efeitos principais, nos primeiros minutos, melhores rendimentos foram obtidos nos experimentos realizados sem chicana, com impelidor tipo turbina e com velocidade de agitação de 350 rpm.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-23T19:44:24Z No. of bitstreams: 1 THIAGO RODRIGO BARBOSA BARROS – DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 2174476 bytes, checksum: 3268fd475d20f6eff1be072f2e7fa4e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-23T19:44:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THIAGO RODRIGO BARBOSA BARROS – DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 2174476 bytes, checksum: 3268fd475d20f6eff1be072f2e7fa4e3 (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Capes / Biodiesel, que é produzido a partir de óleos vegetais ou gorduras animais através da reação de transesterificação com álcool é um excelente substituto para o diesel de petróleo por ser um combustível biodegradável derivado de fontes renováveis. A peneira molecular MCM-41 apresenta potencial para processamento de ácidos graxos visando a produção de biodiesel, por controle da composição química e por tratamentos químicos posterior a sua síntese. A inserção de óxidos metálicos pode proporcionar um aumento no desempenho catalítico da peneira molecular, possibilitando a preparação de catalisadores com maior atividade, seletividade e estabilidade térmica. O presente trabalho tem como objetivo principal a obtenção de biodiesel a partir da reação de transesterificação do óleo de soja utilizando o catalisador MoO3/25CeO2/MCM-41. Para tal afinidade, a peneira molecular foi preparada partindo-se de um gel com a seguinte composição molar da mistura reacional: 1SiO2 : 0,30 CTABr : 11 NH3 : 144 H2O. A incorporação do cério e molibdênio (em peso) no suporte MCM-41 foi por via seca. Através dos difratogramas foi possível identificar os picos característicos da peneira molecular MCM-41, como também as fases dos óxidos de cério e molibdênio na estrutura da peneira molecular, confirmando os processos de impregnação. Por meio da isoterma de adsorção de nitrogênio a peneira molecular apresentou uma área superficial SBET de 1072 m2/g e isoterma do tipo IV característica de materiais mesoporosos. O catalisador contendo 15% em peso de molibdênio e 25% em peso de cério atingiu a maior conversão em éster metílico em torno de 93% como também densidade de 0.8832 g/cm3, viscosidade cinemática 4,044 mm2/s e acidez de 0,49 mg KOH/g. / Biodiesel, which is produced from vegetable oils or animal fats by transesterification reaction with alcohol, is an excellent substitute for diesel oil being a biodegradable fuel derived from renewable. The molecular sieve MCM-41 has the potential to process fatty acids aiming biodiesel production, by controlling the chemical composition and subsequent chemical treatments to their synthesis. The inclusion of metallic oxides can provide an increase in catalytic performance of the molecular sieve, allowing th e preparation of catalysts with higher activity, selectivity and thermal stability. This study aims to obtain biodiesel from the transesterification reaction of soybean oil using the catalyst MoO3/25CeO2/MCM-41. To this affinity, the molecular sieve was prepared starting with a gel with the following molar composition of the reaction mixture: 1SiO2 : 0,30 CTABr : 11 NH3 : 144 H2O. The incorporation of cerium and molybdenum (by weight) in the MCM-41 was supported by dry. Through the XRD patterns it was possible to identify the peaks characteristic of MCM-41 molecular sieve, as well as phases of cerium and molybdenum oxides in the molecular sieve structure, confirming the impregnation process. By means of the nitrogen adsorption isotherm molecular sieve had a surface area SBET de 1072 m2/g and isotherm type IV characteristic of mesoporous materials. The catalyst containing 15% by weight molybdenum and 25% by weight cerium reached the highest methyl ester conversion around 93% as well as density of 0.8832 g/cm3, kinematic viscosity 4,044 mm2/s and acidity of 0,49 mg KOH/g

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-10-16T00:09:02Z No. of bitstreams: 1 ADRIANO ALMEIDA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2007..pdf: 7776744 bytes, checksum: a4b6408d0ab547fef02c597096ae750b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-16T00:09:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ADRIANO ALMEIDA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2007..pdf: 7776744 bytes, checksum: a4b6408d0ab547fef02c597096ae750b (MD5) Previous issue date: 2007-07-30 / Com a crise energética mundial e com o aquecimento do planeta Terra, tomou-se interessante a busca por combustíveis alternativos, limpos, biodegradáveis, renováveis e com menores custos na sua produção em relação ao óleo diesel, onde esse combustível alternativo é chamado de biodiesel. Esta dissertação tem como objetivo principal avaliar e desenvolver o processo de transesterificação com auxílios de catalisadores heterogéneos do tipo MCM - 41 de óleo vegetal de soja na obtenção do biodiesel. Para isto, foi necessário sintetizar e caracterizar o catalisador MCM - 41, impregnar diferentes percentagens de óxido de molibdênio sobre o suporte da MCM-41, analisar a eficiência dos processos de transesterificação de biodiesel pela rota homogénea e heterogénea e finalmente caracterizar o óleo de soja e biodiesel. A fase da MCM-41 foi obtida após a síntese; Por análises de DRX comprova-se a manutenção de fase da MCM-41 após a calcinação onde observouse aumento da intensidade no DRX indicando uma maior ordenação da MCM-41; Foi mantida a ordenação da MCM-41 após a calcinação e a mistura física com o Molibdênio (Mo) através da MET; Foi obtido o biodiesel na rota homogénea com a reação de transesterificação a partir do óleo de soja e utilizando o álcool etílico com o catalisador NaOH numa conversão (teor de ésteres) de 60,89%, com as especificações de acordo com as normas da ANP; Foi obtido o biodiesel utilizando os catalisadores heterogéneos MCM-41, 5%MoMCM-41, 10%MoMCM-41 e 15%MoMCM-41 com rendimentos superiores do obtido pelo óxido de nióbio e por fim que os catalisadores MCM-41, 5%MoMCM-41 apresentaram conversões na produção do biodiesel aproximadamente 96% e 49%, respectivamente, inferiores as zeólitas ácidas. / With world-wide the energy crisis and the heating of the planet Land, the search for alternative, clean, biodegradable fuels became interesting, renewed and with lesser costs in its production in relation to the oil diesel, where this alternative fuel is called biodiesel. This dissertation has as objective main to evaluate and to develop the process of transesterification with aids of heterogeneous catalysts of type MCM - 41 of vegetal oil of soy in the attainment of biodiesel. For this, it was necessary to synthesize and to characterize catalysts MCM - 41, to impregnate different molybdenum oxide percentages on the support of the MCM-41, to analyze the efficiency of the processes of transesterification of biodiesel for the homogeneous and heterogeneous route and finally to characterize the oil of soy and biodiesel. The results had shown that a phase of the MCM-41 was gotten synthesize after DRX analysis proves the maintenance of phase of the MCM-41, after the calcinations increased the intensity in the DRX indicating a bigger ordinance of the MCM-41; The ordinance of the MCM-41 was kept after the calcinations and the physical mixture with the Molybdenum (Me) through the MET; Biodiesel in the homogeneous route with the reaction of transesterification from the soy oil was gotten and using the et synthesize etilic alcohol with the NaOH catalysts a convertion of 60.89%, with the specifications in accordance with the norms of the ANP; Biodiesel was gotten using the heterogeneous catalysts MCM-41, 5%MoMCM-41, 10%MoMCM-41 and 15%MoMCM-41 with superior incomes of the gotten one for the o I oxidation finally of niobium and the catalysts MCM-41, 5%MoMCM-41 had approximately presented conversions in the production of biodiesel 96% and 49% respectively inferiors the acid zeolites.