Avaliação do potencial do óleo bruto extraído da borra de café como matéria-prima para a produção de ésteres metálicos

Abstract

Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis - ANPNos últimos anos, o crescimento da demanda energética mundial somado às flutuações no preço do petróleo, distribuição não uniforme da reserva fóssil e à preocupação com o meio ambiente enfatizaram a relevância da existência de outras possibilidades para a produção de combustíveis, destacando, desse modo, os biocombustíveis. Biocombustíveis são combustíveis produzidos a partir de biomassas, sendo uma fonte renovável de energia. Biocombustíveis de primeira geração são produzidos a partir de fontes agrícolas primárias, competindo com a indústria alimentícia. Como alternativa a essa competição, surgem os biocombustíveis de segunda geração, como o biodiesel de segunda geração, que utiliza matérias-primas não concorrentes com a indústria alimentícia, tais como o material residual agrícola. Nesse contexto, o Brasil apresenta-se como maior produtor de café mundial, sendo a indústria do café responsável pela geração de grandes quantidades de resíduos, principalmente a borra de café. A borra de café é apresentada como uma fonte potencial para produção de biodiesel, atendendo a meta de diversificação de matéria-prima estabelecida pelo Programa Nacional de Produção de Biodiesel de 2004. Nesse cenário, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial do óleo da borra de café como matéria-prima para a produção de ésteres metílicos. Para isso, o óleo bruto foi extraído a partir da borra de café coletada em quiosques do Centro de Tecnologia da UFRJ utilizando etanol e éter de petróleo como solventes extratores. Baseado em suas características físico-químicas foi definida a rota tecnológica adequada para a conversão do óleo em ésteres metílicos (biodiesel). Para isso, foram avaliadas duas condições operacionais, percentual de catalisador e percentual de metanol em relação à massa de óleo, selecionadas a partir da literatura e finalmente realizou-se a caracterização do produto final, de acordo com algumas especificações estabelecidas na Resolução ANP No 45/2014. O óleo da borra de café mostrou-se uma potencial matéria-prima para ser utilizada na produção de biodiesel (ésteres metílicos), apresentando uma considerável fração lipídica de 12,59% (m/m) pela extração com éter. O etanol apresentou-se como um solvente verde, alternativo aos derivados de petróleo, eficaz na extração do óleo da borra de café, alcançando um rendimento de 82,45% em relação à extração com éter de petróleo. O óleo residual da borra de café apresentou índice de acidez (1,26 mg KOH/g) e teor de água (756 mg/kg) dentro dos critérios para a reação de transesterificação. O perfil de ácidos graxos do óleo da borra de café apresentou majoritariamente os ácidos linoleico, palmítico e oleico, com, respectivamente, 36,52%, 25,82% e 14,43%. A análise do óleo extraído por cromatografia em camada delgada demonstrou que, para a extração com etanol, um percentual relevante de compostos polares é extraído (10,09%) em conjunto com os lipídios, indicando a baixa seletividade deste solvente. Obteve-se o rendimento de 49,69% de ésteres metílicos a partir do óleo da borra de café