Determinação experimental da densidade e viscosidade de misturas BX a partir de biodiesel produzido do óleo de pinhão manso

Abstract

O biodiesel é uma realidade no Brasil e destaca uma produção que aumenta a cada ano com o intuito de reduzir o uso e a dependência de combustíveis fósseis, além da emissão de partículas poluentes que contribuem para a degradação ambiental e prejudicam a saúde humana. O presente trabalho consiste na análise de dois parâmetros importantes para caracterização de um biodiesel apto para uso complementar ao diesel de origem fóssil: a densidade e a viscosidade. O processo de combustão engloba algumas etapas, como a atomização em uma etapa anterior, que contribui para um melhor desempenho do motor, reduzindo as emissões de MPs. Desta forma, para uma boa atomização e consequentemente uma boa combustão, a viscosidade - que é inversamente proporcional à velocidade do fluido - deve ser a menor possível dentro dos limites estabelecidos pela norma brasileira ANP. As viscosidades (mm²/s) encontradas neste estudo foram 3,59; 3,98; 4,41; 6,51; 6,64; 7,70 e 27,95 para B10, B15, B20, B30, B40, B50 e B100, respectivamente. A depender da matéria-prima utilizada para a produção do biodiesel, atrelada às condições do processo de conversão dos ésteres (reator utilizado, temperatura, catalisador etc.) a propriedade se apresenta de formas diferentes. Em relação à densidade, os valores encontrados foram 837,89, 840,88, 841,70, 846,72, 855,51, 865,56 e 888,75 kg/m³ para as blends B10, B15, B20, B30, B40, B50 e B100, respectivamente. Os valores obtidos para a densidade estão dentro dos limites e foram condizentes com a literatura. Para a viscosidade cinemática, no entanto, até o B20 esteve dentro dos limites, mas seu aumento para cada acréscimo de 10% em volume de biodiesel nas misturas foi muito alta comparada à literatura. Ademais, a partir do B30 a viscosidade encontrada foi excedente ao limite máximo permitido. O estudo focou, assim, em analisar tais valores e compará-los com a literatura para entender suas possíveis implicações.

Biodiesel is a reality in Brazil and highlights a production that increases every year to reduce the use and dependence on fossil fuels and the emission of polluting particles that contribute to environmental degradation and harm human health. The present work consists of two important parameters' analysis for the characterization of suitable biodiesel for use as a complementary fuel to fossil diesel: density and viscosity. The combustion process encompasses some steps, such as atomization in a previous step, which contributes to better engine performance, reducing MPS emissions. Thus, for good atomization and, consequently, good combustion, the viscosity - which is inversely proportional to the fluid velocity - must be the lowest possible within the limits established by the Brazilian ANP standard. The viscosities (mm²/s) found in this study were 3.59, 3.98, 4.41, 6.51, 6.64, 7.70 and 27.95 for B10, B15, B20, B30, B40, B50 and B100, respectively. Depending on the raw material used for the production of biodiesel, linked to the conditions of the conversion process of the esters (reactor used, temperature, catalyst etc.), the property presents itself in different ways. Regarding density (kg/m³), the values found were 837.89, 840.88, 841.70, 846.72, 855.51, 865.56 and 888.75 for blends B10, B15, B20, B30, B40, B50 and B100, respectively. The values obtained for density are within the limits and were consistent with the literature. However, for kinematic viscosity, even B20 was within limits, but its increase for each 10% additional biodiesel volume in the blends was very high compared to the literature. Furthermore, from B30 onwards, the viscosity found exceeded the maximum allowed limit. Thus, the study focused on analyzing these values and comparing them with the literature to understand their possible implications.