Analysis of the influence of temperature and time on direct transesterification of Nannochloropsis Oculata for biodiesel production

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i7.4648

Keywords:

Cultivation; Bio oil; Microalgae.

Abstract

Biodiesel has great potential to replace petroleum diesel. Although its production from microalgae generates several environmental advantages (consumption of atmospheric carbon dioxide and effluents can be used as a source of nutrients), it presents difficulties to be implemented in the energy matrix of several countries due to its high cost associated with many stages of the production process. Thus, the present work has as main aim to analyze the influence of the temperature and time variables in the production of biodiesel via direct transesterification of microalgae biomass of the species Nannochloropsis oculata, identifying the conditions that provide maximum yield of the extract rich in biodiesel. Through the experimental method, it was possible to grow microalgae of the species Nannochloropsis oculata and, from the biomass obtained, produce biodiesel through the direct transesterification reaction. The formation of biodiesel was verified by means of FTIR analysis that showed the presence of esters in the final product, with the maximum yield points being obtained in the conditions 70 ºC and 60 min and at 110 ºC and 60 min.

Author Biographies

Vinícius Molini Benedito, Universidade Federal do Espírito Santo

Mestre em Energia (Área de concentração: Engenharia/Tecnologia e Gestão) pelo Programa de Pós-Graduação em Energia da Universidade Federal do Espírito Santo e atua como Servidor Público Federal da Universidade Federal do Espírito Santo desde 2016. Possui Graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal do Espírito Santo (2017), possui Técnico em Administração pelo Instituto Federal do Espírito Santo- Campus Colatina (2012). 

Rodrigo Randow de Freitas, Universidade Federal do Espírito Santo

Atualmente Professor Adjunto do curso de Engenharia de Produção em regime de dedicação exclusiva da Universidade Federal do Espírito Santo no campus São Mateus, E.S. / UFES-CEUNES (2015). Doutor pelo programa de Pós-Graduação em Aquacultura pela Fundação Universidade Federal de Rio Grande (FURG) em 2011; Mestrado em Aquacultura pela Universidade Federal de Santa Catarina (2006); Especialização em Educação e Gestão Ambiental (Faculdade Saberes - 2003); e Graduação em Administração de Empresas: ênfase em análise de sistemas (Faculdade de Ciências Humanas de Vitória - 2001). Experiência na área de Gestão Ambiental e Gerenciamento Costeiro, Gestão de processos e produtos, análise de cadeias produtivas e Planejamento Estratégico. Em especial para a área de Engenharia, destacam-se diversos artigos, resumos e projetos executados e em andamento, citemos por exemplo, os projetos: Produção de biomassa microalgal e extração de bio-óleo; Chamada CNPq/VALE 05/2012 -Forma-Engenharia; Chamada Pública MCTI/CNPq/SPMPR/Petrobrás 18/2013 - Meninas e Jovens/FAPES; Estudo de viabilidade econômica da pirólise de casca de macadamia, dentre outros.

Paulo Sérgio da Silva Porto, Universidade Federal do Espírito Santo

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio Grande (1997), mestrado em Engenharia e Ciência de Alimentos pela Universidade Federal do Rio Grande (2001) e doutorado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas (2005). Atualmente é Professor Classe D, nível III (ou Associado III) da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), campus São Mateus/ES (CEUNES). Tem experiência nas áreas de Engenharia Química, com ênfase em Processos de Separação e Misturas e Desenvolvimento de novos materiais.

References

Almeida, F. (2009). Espectroscopia de infravermelho próximo com transformada de fourier (ft-nir) na caracterização de farinhas para alimentação pueril. 2009. 73 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biológica) - Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa.

ANP - Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. (2014). Anuário Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.

ANP - Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. (2015). Anuário Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.

ANP - Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. (2016). Anuário Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.

ANP - Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. (2017). Anuário Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.

Arceo, A. A. (2012). Produção de biodiesel mediante o processo de Hidroesterificação da biomassa das microalgas Scenedesmus dimorphus e Nannochloropsis oculata. 2012. 205 f. Tese (Doutorado em Ciências em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos.) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.

Azeredo, V. B. S. (2012). Produção de Biodiesel a partir do cultivo de microalgas: estimativa de custos e perspectivas para o Brasil. 2012. 188 f. Dissertação (Mestrado em Planejamento Energético) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.

Barbosa, L. C. D. A. (2007). Espectroscopia no Infravermelho na Caracterização de Compostos Orgânicos. Viçosa. Universidade Federal de Viçosa. ISBN 978-8572692809.

Gonçalves, A.; Soares, J.; Brasil, A. N. & Nunes, D. L. (2009). Determinação do índice de acidez de óleos e gorduras residuais para produção de biodiesel. Congresso da rede brasileira de tecnologia de biodiesel. Brasília, 2009, p. 187-188.

Guillard, R. R. L. (1975). Culture of phytoplankton for feeding marine invertebrates. New York.Plenun Press.

Johnson, M. B. & Wen, Z. (2009). Production of biodiesel fuel from the microalga Schizochytrium limacinum by direct transesterification of algal biomass. Energy Fuels, v. 23, p. 5179-5183.

Li, Y.; Lian, S.; Tong, D.; Song, R.; Yang, W.; Fan, Y.; Qing, R.; & Hu, C. (2011). Onestep production of biodiesel from Nannochloropsis sp. on solid base Mg–Zr catalyst. Applied Energy, v. 88, p. 3313-3317.

Lourenço, S. O. (2006). Cultivo de microalgas marinhas: princípios e aplicações. São Carlos. RiMa. ISBN 8576561131.

Mal, Y.; Wang, Z.; Yu, C.; Yin, Y. & Zhou, G. (2014). Evaluation of the potential of 9 Nannochloropsis strains for biodiesel production. Bioresource Technology, v. 167, p. 503-509.

Mendes, C. d’U. S. (2008). Mapeamento tecnológico do biodiesel e tecnologias correlatas sob o enfoque dos pedidos de patentes. 2008. 78 f. Instituto Nacional da Propriedade Industrial.

Ortenzio, Y. T.; Amaral, G. G; Almeida, S. S. & Oliveira, E. C. A. M. (2015). Cultivo de microalgas utilizando resíduos agroindustriais para a produção de bicombustíveis: perspectivas e desafios. Bioenergia em Revista: Diálogos, v. 5, n. 1, p. 20-25.

Procópio, Z. S. D. (2014). Avaliação da produção de biodiesel de microalga Isochrysis galbana via transesterificação in situ. 2014. 93 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal.

Silva, D. A. (2014). Produção de biomassa de microalgas cultivadas em esgoto sanitário biodigerido visando a produção de biodiesel. 2014. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba.

Silva Filho, A. A. (2009). Produção de biodiesel pela transesterificação alcalina homogênea do óleo de soja com metanol utilizando irradiação de microondas. 2009. 93 f. Dissertação (Mestrado em Ciência em Engenharia Química) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica.

Downloads

Published

30/05/2020

How to Cite

GALINA, D.; BENEDITO, V. M.; FREITAS, R. R. de; PORTO, P. S. da S. Analysis of the influence of temperature and time on direct transesterification of Nannochloropsis Oculata for biodiesel production. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 7, p. e655974648, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i7.4648. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/4648. Acesso em: 23 nov. 2024.

Issue

Vol. 9 No. 7

Section

Engineerings

License

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

1) Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.

2) Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

3) Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work.