Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1641664 bytes, checksum: 2297ed83dbb662dd997823560f431967 (MD5) Previous issue date: 2011-08-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A relevant aspect which affects the biodiesel quality deals with it s susceptibility to oxidation. This distinctive feature is due to the presence of carbon chains like those ones of esters of unsaturated fatty acids which composes biodiesel. As it is formed the composite of degradation diminishes the oxidative stability of esters. This control reveals needs in order it can evaluated the storage conditions and avoid undesirable processes of degradations. Therefore the present paper tried to evaluate the oxidative stability of soy biodiesel, obtained through methyl and ethyl routes via basic catalysis during a period of 12 months of storage under 43ºC. The monitoring of the oxidative process occurred through not accelerated (acidity index, kinematic viscosity and relative density) and accelerated (Rancimat, PDSC and PetroOxy). The physicochemical characterization pointed that analysed parameters were found within the established limits by ANP technical regulation, except oxidative stability indexes whose values were 3,58h and 3,88h to BMS and BEE, in this succession. Chemical composition analisysis related predominance of linoleic ester in both samples (43,8 % to BMS and 45,7 to the BES) and confirmed the transformation of fatty acids in esters. The acid indexes, in both samples, presented themselves within the maximal limit demanded by the in effects resolution, increasing considerably following months. Both viscosity and density aumented in a time function, however they did not exceed the established limit by ANP. Showed to be excellent direct correlation between the acid number, viscosity and density, and these with Rancimat. In the evaluation of oxidative process, using accelerated methods, BES presented more stable to oxidation than BMS. Presenting, at the end of storage, 0.83 h by Rancimat method, 18.7 and 17.6 min for PDSC end PetroOXY, respectively. / Um aspecto relevante que afeta a qualidade do biodiesel diz respeito à sua suscetibilidade à oxidação. Esta característica deve-se à presença de cadeias carbônicas, como as dos ésteres de ácidos graxos insaturados que compõem o biodiesel. À medida que se formam compostos de degradação diminui a estabilidade oxidativa dos ésteres. Esse controle se faz necessário para que se possam avaliar as condições de armazenamento e evitar processos indesejáveis de degradações. Portanto, o presente trabalho buscou avaliar a estabilidade oxidativa do biodiesel de soja, obtido através das rotas metílica e etílica, via catálise, básica durante um período de 12 meses de armazenamento a 43 °C. O acompanhamento do processo oxidativo deu-se através de métodos não acelerados (índice de acidez, viscosidade cinemática e densidade relativa) e acelerados (Rancimat, PDSC e PetroOxy). A caracterização físico-química indicou que os parâmetros analisados se encontraram dentro dos limites estabelecidos pelo regulamento técnico da ANP, com exceção do índice de estabilidade oxidativa cujos valores foram 3,58 e 3,88 h para o BMS e BES, nesta ordem. As análises da composição química relataram predominância do éster linoléico em ambas as amostras (43,8 % para o BMS e 45,7 para o BES) e confirmaram a transformação dos ácidos graxos em ésteres. Os índices de acidez, em ambas as amostras apresentaram-se dentro do limite máximo exigido pela resolução vigente, aumentando consideravelmente nos meses seguintes. Tanto a viscosidade quanto a densidade aumentaram em função do tempo, porém não excederam o limite estabelecido pela ANP. Evidenciou-se excelente correlação direta entre o índice de acidez, viscosidade e densidade, e destes com Rancimat. Na avaliação do processo oxidativo, por meio dos métodos acelerados, o BES apresentou-se mais estável à oxidação do que o BMS. Apresentando, no final do armazenamento, 0,83 h pelo método Rancimat, 18,7 e 17,6 min por PDSC e PetroOXY, respectivamente.

Nos últimos anos o principal desafio da humanidade foi a substituição total ou parcial dos combustíveis fósseis que são responsáveis pelas mudanças climáticas e contribuem para a formação dos gases do efeito estufa. Como alternativa, os combustíveis renováveis - denominados biocombustíveis - têm se tornado uma alternativa viável. Este trabalho investigou o comportamento térmico e a energia de ativação de dois biocombustíveis (farnesano e biodiesel de soja) e suas misturas com diesel fóssil. Além disso, foram feitos estudos comparativos de comportamento térmico e energia de ativação entre todos os combustíveis. Os estudos foram feitos empregando-se análise termogravimétrica (TGA) sob atmosfera de ar sintético. As condições experimentais para os testes termogravimétricos foram: massa das amostras de 4,0 ± 0,5 mg, razões de aquecimento de 5, 10, 15, 20 e 25ºC min-1 e faixa de temperatura entre 30ºC e 400ºC. Outras técnicas, tais como calorimetria, Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC - \"Differential Scanning Calorimetry\") e testes em motor diesel OM 926 LA CONAMA P7/EURO 5 também foram aplicadas para se avaliar o comportamento térmico destes combustíveis. Os valores de poder calorífico superior (PCS) para o farnesano, diesel fóssil e biodiesel são 46,9 MJ/kg, 45,3 MJ/kg e 39,7 MJ/kg, respectivamente. Os experimentos no motor diesel mostraram uma economia de 3% para o farnesano e um consumo de 14,25 % para o biodiesel em relação ao diesel fóssil. Em média, os valores de energia de ativação para os combustíveis puros encontrados neste estudo foram de 82,20 ± 3,38 kJ mol-1, 86,61 ± 8,48 kJ mol-1 e 96,61 ± 3,74 kJ mol-1 para farnesano, diesel fóssil e biodiesel de soja, respectivamente. Como a energia de ativação está diretamente relacionada com o atraso de ignição e, consequentemente, ao processo de combustão, o farnesano apresentou uma melhor qualidade de combustão em relação ao biodiesel de soja. Por meio das emissões obtidas nos testes European Stationary Cycle test (ESC) com a utilização do motor diesel foi possível obter correlações lineares entre energia de ativação e as emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) e hidrocarbonetos (HC) e correlações polinomiais entre energia de ativação e as emissões de monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) e material particulado (MP). A adição de biodiesel de soja ao diesel provocou um aumento das emissões tanto para o NOx quanto para o HC em até 21,29% e 19,31%, respectivamente, e queda nas emissões de CO, CO2 e MP em até 33,44%, 2,44% e 47,37%, respectivamente. Por outro lado, a adição de farnesano ao diesel proporcionou uma diminuição de todas as emissões, ou seja, 11,22 %, 15,67%, 15,09%, 4,66% e 6,14% para NOx, HC, CO, CO2 e MP, respectivamente. A partir dos resultados obtidos neste estudo é possível entender o comportamento dos combustíveis durante suas respectivas queimas tendo como base as suas energias de ativação. / In recent years, the main challenge of the humanity was the total or partial replacement of fossil fuels, which are responsible for both the climate changes and the production of greenhouse gases. As an alternative, renewable fuels - named biofuels - have become viable. This study investigated the thermal behavior and the activation energy of two biofuels (farnesane and soybean biodiesel) and their mixture with fossil fuel. In addition, the thermal behavior of the biofuels and their mixtures with fossil fuel were compared with pure fossil diesel. Experiments were performed applying thermogravimetric analysis (TGA) under synthetic air atmosphere and other conditions such as, sample mass of 4,0 ± 0,5 mg, heating ratios of 5, 10, 15, 20 and 25 °C min-1 and temperature range between 30ºC and 400°C. In addition, calorimetry, differential scanning calorimetry (DSC) and experiments in a diesel engine OM 926 LA CONAMA P7 / EURO 5 were applied. Calorific value (CV) of the farnesane, biodiesel and fossil diesel are 46.9 MJ kg-1, 45.3 MJ kg-1 and 39.7 MJ kg-1, respectively. Experiments in the engine showed a fuel saving of 3% for farnesane and an increase consumption of 14.24 % for biodiesel, compared to fossil diesel. On average, the values of activation energy for pure fuels determined in this study were 82.20 ± 3.38 kJ mol-1, 86.61 ± 8.48 kJ mol-1 and 96.61 ± 3.74 kJ mol-1 for farnesane, fossil diesel and soybean biodiesel, respectively. As the activation energy is directly related to the ignition delay and hence the combustion process, it was observed that farnesane presented a better quality of combustion in comparison to the biodiesel. By means of the emissions obtained by the European Stationary Cycle test (ESC) in the diesel engine, it was possible to observe linear correlations between activation energy for both nitrogen oxide (NOx) and hydrocarbon (HC) emissions, and polynomial correlations between activation energy and carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2) and particulate matter (PM) emissions. The addition of soybean biodiesel to the diesel promoted an increase of both NOx and HC emissions in 1.29% and 19.31%, respectively and a decrease of 33.44%, 2.44% and 47.37% for CO, CO2 and PM emissions, respectively. On the other hand, the addition of farnesane to the fossil diesel, a reduction in all emissions were observed, i.e, 11.22%, 16.67%, 15.09%, 4.66%, 6.14%. of NOx, HC, CO, CO2 and PM, respectively. From the results obtained in this study, it is possible to understand the behavior and the emissions of the fuels produced during their burning based on their activation energies.

Nos últimos anos o principal desafio da humanidade foi a substituição total ou parcial dos combustíveis fósseis que são responsáveis pelas mudanças climáticas e contribuem para a formação dos gases do efeito estufa. Como alternativa, os combustíveis renováveis - denominados biocombustíveis - têm se tornado uma alternativa viável. Este trabalho investigou o comportamento térmico e a energia de ativação de dois biocombustíveis (farnesano e biodiesel de soja) e suas misturas com diesel fóssil. Além disso, foram feitos estudos comparativos de comportamento térmico e energia de ativação entre todos os combustíveis. Os estudos foram feitos empregando-se análise termogravimétrica (TGA) sob atmosfera de ar sintético. As condições experimentais para os testes termogravimétricos foram: massa das amostras de 4,0 ± 0,5 mg, razões de aquecimento de 5, 10, 15, 20 e 25ºC min-1 e faixa de temperatura entre 30ºC e 400ºC. Outras técnicas, tais como calorimetria, Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC - \"Differential Scanning Calorimetry\") e testes em motor diesel OM 926 LA CONAMA P7/EURO 5 também foram aplicadas para se avaliar o comportamento térmico destes combustíveis. Os valores de poder calorífico superior (PCS) para o farnesano, diesel fóssil e biodiesel são 46,9 MJ/kg, 45,3 MJ/kg e 39,7 MJ/kg, respectivamente. Os experimentos no motor diesel mostraram uma economia de 3% para o farnesano e um consumo de 14,25 % para o biodiesel em relação ao diesel fóssil. Em média, os valores de energia de ativação para os combustíveis puros encontrados neste estudo foram de 82,20 ± 3,38 kJ mol-1, 86,61 ± 8,48 kJ mol-1 e 96,61 ± 3,74 kJ mol-1 para farnesano, diesel fóssil e biodiesel de soja, respectivamente. Como a energia de ativação está diretamente relacionada com o atraso de ignição e, consequentemente, ao processo de combustão, o farnesano apresentou uma melhor qualidade de combustão em relação ao biodiesel de soja. Por meio das emissões obtidas nos testes European Stationary Cycle test (ESC) com a utilização do motor diesel foi possível obter correlações lineares entre energia de ativação e as emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) e hidrocarbonetos (HC) e correlações polinomiais entre energia de ativação e as emissões de monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) e material particulado (MP). A adição de biodiesel de soja ao diesel provocou um aumento das emissões tanto para o NOx quanto para o HC em até 21,29% e 19,31%, respectivamente, e queda nas emissões de CO, CO2 e MP em até 33,44%, 2,44% e 47,37%, respectivamente. Por outro lado, a adição de farnesano ao diesel proporcionou uma diminuição de todas as emissões, ou seja, 11,22 %, 15,67%, 15,09%, 4,66% e 6,14% para NOx, HC, CO, CO2 e MP, respectivamente. A partir dos resultados obtidos neste estudo é possível entender o comportamento dos combustíveis durante suas respectivas queimas tendo como base as suas energias de ativação. / In recent years, the main challenge of the humanity was the total or partial replacement of fossil fuels, which are responsible for both the climate changes and the production of greenhouse gases. As an alternative, renewable fuels - named biofuels - have become viable. This study investigated the thermal behavior and the activation energy of two biofuels (farnesane and soybean biodiesel) and their mixture with fossil fuel. In addition, the thermal behavior of the biofuels and their mixtures with fossil fuel were compared with pure fossil diesel. Experiments were performed applying thermogravimetric analysis (TGA) under synthetic air atmosphere and other conditions such as, sample mass of 4,0 ± 0,5 mg, heating ratios of 5, 10, 15, 20 and 25 °C min-1 and temperature range between 30ºC and 400°C. In addition, calorimetry, differential scanning calorimetry (DSC) and experiments in a diesel engine OM 926 LA CONAMA P7 / EURO 5 were applied. Calorific value (CV) of the farnesane, biodiesel and fossil diesel are 46.9 MJ kg-1, 45.3 MJ kg-1 and 39.7 MJ kg-1, respectively. Experiments in the engine showed a fuel saving of 3% for farnesane and an increase consumption of 14.24 % for biodiesel, compared to fossil diesel. On average, the values of activation energy for pure fuels determined in this study were 82.20 ± 3.38 kJ mol-1, 86.61 ± 8.48 kJ mol-1 and 96.61 ± 3.74 kJ mol-1 for farnesane, fossil diesel and soybean biodiesel, respectively. As the activation energy is directly related to the ignition delay and hence the combustion process, it was observed that farnesane presented a better quality of combustion in comparison to the biodiesel. By means of the emissions obtained by the European Stationary Cycle test (ESC) in the diesel engine, it was possible to observe linear correlations between activation energy for both nitrogen oxide (NOx) and hydrocarbon (HC) emissions, and polynomial correlations between activation energy and carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2) and particulate matter (PM) emissions. The addition of soybean biodiesel to the diesel promoted an increase of both NOx and HC emissions in 1.29% and 19.31%, respectively and a decrease of 33.44%, 2.44% and 47.37% for CO, CO2 and PM emissions, respectively. On the other hand, the addition of farnesane to the fossil diesel, a reduction in all emissions were observed, i.e, 11.22%, 16.67%, 15.09%, 4.66%, 6.14%. of NOx, HC, CO, CO2 and PM, respectively. From the results obtained in this study, it is possible to understand the behavior and the emissions of the fuels produced during their burning based on their activation energies.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:51:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4011.pdf: 1954074 bytes, checksum: cce7eadafa9851ffd6f3c4342b2aa1db (MD5) Previous issue date: 2011-08-31 / The search for renewable energy sources, clean, puts the state of Mato Grosso in the forefront when it comes to biodiesel production, the institutional environmentcreated from the 70's with the modernization of agriculture in the state, facilitated the development Agroindustrial Complex of Soy - CAIS and consequently the biofuel industry that has great relevance to the state's economy. Thus, this paperaims to show the main process of establishing the chain of biodiesel in the state ofMato Grosso on the assumption that the chain of biodiesel is developed with high interdependence of the agroindustrial complex of soy in Mato Grosso. To collectthe data we used a structured questionnaire and semi structured, the researcher presents the guidelines, but also gave the respondent the option of mentioning other points considered relevant and which were not addressed. The questionnaires were administered personally by the author and some others, sente-mails requesting information for institutional aid in the understanding of the relationships of the actors present in this chain. The results indicate the existence of a strong link in the chain of biodiesel with soybean agro-industrial complex in the state and that the production of alternative raw materials for the replacement of soybeans in the biodiesel production chain, is still in its infancy, there is noproduction sufficient scale to offer a competitive with soybeans. / A busca por fontes de energias renováveis, não poluentes, coloca o Estado de Mato Grosso na linha de frente quando se trata da produção de biodiesel, o ambiente institucional criado a partir da década de 70 com a modernização da agricultura no estado, facilitaram o desenvolvimento do Complexo Agroindustrial da Soja CAIS e consequentemente a indústria desse bicombustível que tem grande relevância para a economia do estado. Dessa forma, o presente trabalho tem por objetivo principal mostrar o processo de constituição da cadeia do biodiesel no Estado de Mato Grosso partido do pressuposto que a cadeia do biodiesel se desenvolve com elevada interdependência do complexo agroindustrial da soja no Estado de Mato grosso. Para a coleta dos dados foi utilizado questionário estruturado e semi estruturado, onde o pesquisador apresenta as diretrizes, mas também proporcionou ao respondente, a opção de mencionar outros pontos que considerava relevante e que não foram abordados. Os questionários foram aplicados alguns pessoalmente pelo autor e outros, enviados para e-mails institucionais solicitando informações para auxilio na compreensão das relações dos atores presentes nessa cadeia. Os resultados apontam para a existência de uma forte interdependência da cadeia do biodiesel com o complexo agroindustrial da soja no estado e que a produção de matérias primas alternativas para a substituição da soja, na cadeia produtiva do biodiesel, ainda é incipiente, não há produção em escala suficiente para oferta de forma competitiva com a soja.