Resumo |
O biodiesel é um biocombustível obtido a partir de reações de esterificação e transesterificação de ácidos graxos em ésteres alquílicos. As microalgas podem apresentar elevado conteúdo de material graxo, sendo uma alternativa à soja, matéria-prima tradicionalmente utilizada na produção de biodiesel. Porém, as propriedades do óleo bruto de microalga são escassas na literatura, em especial o seu comportamento reológico. A reologia impacta no dimensionamento de processos de produção e bombeamento, além de estar relacionado com a composição e microestrutura do fluido. Logo, o objetivo deste trabalho foi analisar o efeito da temperatura no comportamento reológico do óleo de microalga (Scenedesmus obliquus BR003) doado pelo Laboratório de Biocombustíveis da UFV e de óleo de soja refinado (marca ABC). Para isso, foram obtidas curvas de escoamento (0 e 1000 s-1) nas temperaturas de 5°C, 10°C e 15°C em reômetro de cilindros concêntricos (RHEOTEST® RN 5.1). O modelo de Ostwald de Waele (Tensão=k*(taxa de cisalhamento)^n) foi ajustado às curvas de escoamento, onde o valor de n é o índice de comportamento e k é o índice de consistência. A viscosidade (μ) a taxa de cisalhamento constante (200 s-1) foi avaliada entre 3°C a 80°C em uma rampa de resfriamento (0,77 ± 0,03 °C/min) seguida de uma rampa de aquecimento (4,9 ± 0,6 °C/min) com uso de banho termostático com circulação de água (RE206, Lauda). Os ensaios foram realizados em duplicatas. A viscosidade do óleo de soja refinado a 200 s-1 aumentou continuamente com a redução da temperatura de acordo com a equação ln(μ)=0,01298+323,8/(T+61,55) com erro médio estimado de 0,07601 ± 0,0198, variando de 8,350 mPa.s a 80°C para 134,5 mPa.s a 3°C. Já o óleo de microalga sofreu um efeito maior da temperatura, variando de 6,500 mPa.s a a 80°C para 315,5 mPa.s a 3°C, de acordo com a equação ln(μ)=0,1034+221,3/(T+37,13) com erro médio estimado de 0,07816 ± 0,0210. Além disso, observou-se um aumento expressivo da inclinação da curva (viscosidade versus temperatura) em temperaturas abaixo de 10,5°C. Tal fenômeno pode estar relacionado ao início do processo de cristalização do óleo de microalga nesta temperatura. Os ensaios realizados a temperatura fixa (5, 10 e 15°C) mostraram que o óleo de microalga apresenta comportamento não-Newtoniano. A pseudoplasticidade aumentou com a redução da temperatura, com índice de comportamento (n) igual a 0,673 ± 0,023, 0,718 ± 0,012 e 0,826 ± 0,00014 a 5, 10 e 15°C, respectivamente. Já o índice de consistência (k) diminuiu com a temperatura, sendo igual a 2645 ± 514, 1318 ± 189 e 337,3 ± 3,54 mPa.s a 5, 10 e 15 °C, respectivamente. Conclui-se que a reologia do óleo da microalga S. obliquus BR003 é influenciada pela temperatura, apresentando comportamento pseudoplástico entre 5°C e 15°C e maior efeito em temperaturas abaixo de 10,5°C devido, provavelmente, ao início do processo de cristalização. Tal fenômeno não foi observado no óleo de soja refinado. |