Estudo cinético da extração supercrítica com CO2 do óleo da semente de cânhamo
Carregando...
Data
2023-11-21
Autores
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Diante da necessidade de desenvolvimento de tecnologias para produção eficiente de biocombustíveis, a extração de óleo de sementes oleaginosas é um procedimento crucial. Uma abordagem promissora é a utilização do método de extração supercrítica, no qual a semente (no caso, cânhamo) é submetida ao CO2 em altas pressões e temperaturas, transformando-se em um fluido supercrítico e permitindo a extração eficiente do óleo. Em comparação com métodos que envolvem solventes orgânicos, essa técnica oferece vantagens ambientais e eficiência aprimorada. O cânhamo é uma das principais sementes oleaginosas cultivadas globalmente, com destaque para as regiões das Américas, África e Ásia. Sua produção é voltada para diversos produtos, incluindo grãos, óleo e farelo. O CO2 se destaca como agente extrator devido às suas propriedades físico-químicas, sendo inerte, não polar, não inflamável e de baixo custo. É uma escolha versátil e segura para processos de extração. Neste estudo, foram realizados experimentos de extração supercrítica de óleo de cânhamo em diferentes condições de pressão (200 bar e 280 bar) e temperatura (40 °C e 60 °C), utilizando uma matriz experimental para orientar os procedimentos. Os resultados indicaram rendimentos superiores a 25% no método supercrítico após 80 minutos. Os experimentos evidenciaram a maior influência da pressão sobre os rendimentos de extração, enquanto temperaturas mais elevadas não mostraram resultados mais favoráveis. Esses resultados destacam a eficiência da extração supercrítica de óleo de sementes de cânhamo, especialmente sob condições ideais de pressão e temperatura, permitindo a extração completa em tempo consideravelmente reduzido. Essa abordagem demonstra vantagens energéticas e de rapidez em comparação com métodos tradicionais de extração. Portanto, a contínua otimização das condições operacionais é crucial para maximizar os rendimentos, considerando também a qualidade do óleo e a minimização de resíduos.
Given the need for the development of technologies for efficient biofuel production, the extraction of oil from oilseed crops stands as a crucial procedure. A promising approach involves the use of supercritical extraction method, wherein the seed (in this case, hemp) is subjected to CO2 at high pressures and temperatures, transforming into a supercritical fluid and enabling efficient oil extraction. Compared to methods involving organic solvents, this technique offers environmental advantages and enhanced efficiency. Hemp is among the primary globally cultivated oilseed crops, prominent in the Americas, Africa, and Asia for various products including grains, oil, and meal. CO2 stands out as an extraction agent due to its physical-chemical properties—being inert, non-polar, non-flammable, and cost-effective. It is a versatile and safe choice for extraction processes. In this study, experiments were conducted for supercritical extraction of hemp oil under different pressure conditions (200 bar and 280 bar) and temperatures (40°C and 60°C), employing an experimental matrix to guide procedures. Results indicated yields exceeding 25% in the supercritical method after 80 minutes. The experiments revealed the predominant influence of pressure on extraction yields, while higher temperatures did not yield significantly better results. These findings underscore the efficiency of supercritical extraction of hemp seed oil, especially under ideal pressure and temperature conditions, enabling complete extraction within considerably reduced timeframes. This approach demonstrates energy and speed advantages compared to traditional extraction methods. Hence, continual optimization of operational conditions is crucial to maximize yields while considering oil quality and waste minimization.
Given the need for the development of technologies for efficient biofuel production, the extraction of oil from oilseed crops stands as a crucial procedure. A promising approach involves the use of supercritical extraction method, wherein the seed (in this case, hemp) is subjected to CO2 at high pressures and temperatures, transforming into a supercritical fluid and enabling efficient oil extraction. Compared to methods involving organic solvents, this technique offers environmental advantages and enhanced efficiency. Hemp is among the primary globally cultivated oilseed crops, prominent in the Americas, Africa, and Asia for various products including grains, oil, and meal. CO2 stands out as an extraction agent due to its physical-chemical properties—being inert, non-polar, non-flammable, and cost-effective. It is a versatile and safe choice for extraction processes. In this study, experiments were conducted for supercritical extraction of hemp oil under different pressure conditions (200 bar and 280 bar) and temperatures (40°C and 60°C), employing an experimental matrix to guide procedures. Results indicated yields exceeding 25% in the supercritical method after 80 minutes. The experiments revealed the predominant influence of pressure on extraction yields, while higher temperatures did not yield significantly better results. These findings underscore the efficiency of supercritical extraction of hemp seed oil, especially under ideal pressure and temperature conditions, enabling complete extraction within considerably reduced timeframes. This approach demonstrates energy and speed advantages compared to traditional extraction methods. Hence, continual optimization of operational conditions is crucial to maximize yields while considering oil quality and waste minimization.
Descrição
Palavras-chave
Estudo cinético, Biodiesel, Extração Supercrítica, Fluido Supercrítico, Semente de Cânhamo, Kinetic study, Biodiesel, Supercritical Extraction, Supercritical Fluid, Hemp Seed, CO2, Cannabis sativa L.
Como citar
GARGAN JUNIOR, Nelson. Estudo cinético da extração supercrítica com CO2 do óleo da semente de cânhamo. Orientador: Leandro Ferreira Pinto. 2023. 38 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Energia) - Faculdade de Engenharia e Ciências, Universidade Estadual Paulista. Rosana, 2023.