Avaliação da fração solúvel do biodiesel B100 e diesel S500 em água do mar usando planejamento experimental)

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i12.35040

Palavras-chave:

Fração solúvel em água; Planejamento experimental; Biodiesel; Diesel; TPH; Toxicidade aguda; Mysidopsis juniae.

Resumo

O biodiesel é uma fonte energética considerada limpa e renovável, entretanto é importante conhecer os impactos ambientais causados pela fração solúvel em água (FSA) desse combustível, em caso de derramamento. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a fração solúvel em água do mar do biodiesel (B100), comparando com o diesel (S500). Utilizou-se um planejamento fatorial para execução dos experimentos e avaliação das FSA’s, variando o tipo de combustível e o tempo de contato entre óleo e água (O/A) de 1h a 24h. Foi utilizado como variáveis de resposta a taxa de mortalidade (%) dos Mysidopsis juniae e a concentração de hidrocarbonetos totais (TPH). Os resultados obtidos demonstram que o diesel apresentou maior toxicidade, com uma taxa de mortalidade média de 98.4 % e uma concentração de TPH total de 475.8 µg/L na fração solúvel em água. Já o biodiesel não apresentou toxicidade significativa na exposição dos organismos, mesmo após 24h de contato, mas ainda pode causar riscos em casos de derramamento (taxa de mortalidade média de 15.0 %). Os modelos obtidos utilizando a metodologia de planejamento experimental foram capazes de estimar satisfatoriamente as concentrações de TPH e a taxa de mortalidade dos M. juniae na FSA, com precisão superior a 99 %, com coeficientes de correlação (R²) de 0.9963 e 0.9970. O biodiesel puro por apresentar baixa letalidade dos organismos, biodegradável e de fonte renovável é uma proposta ecologicamente favorável como combustível, causando menores impactos em casos de derramamento em água.

Referências

ANP. (2021). Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). Anuário estatístico brasileiro do petróleo, gás natural e biocombustíveis. Rio de Janeiro, RJ.

Albani, S. M., Borges, A. P., Martins, M. C., Restello, R. M., Câmara, F. D., Paroul, N., Cansian, R. L., & Mielniczki-Pereira, A. A, (2020).Standardization of glutathione reductase Measure in Aegla singularis (Anomura, Crustacea) using dccr experimental planning; Química Nova, 43(5), 607–12.

Anjos, R. B., Silva, W. P. N., Silva, A. A. D., Barros, S. R. S., & Carvalho Filho, E. V. de, (2021a) Use of statistical modeling for BTEX prediction in cases of crude oil spill in seawater. Environmental Technology (United Kingdom). V. 0(0), 1–9.

Anjos, R. B. dos, Silva, W. P. N., Silva, A. R. da, Medeiros, G. F. de, Silva, A. A. D., Barros, S. R. da S., & Carvalho Filho, E. V. (2021b). Models for BTEX evaluation in cases of oil spill on the sea, using Experimental Desing. Res. Soc. Dev. 10, e44610313555.

Anjos, R. B., Hilário, L. S., Juviniano, H. B. M., & Silva, D. R., (2020). Crude oil removal using Calotropis procera, BioRes. 15(3), 5246-5263.

Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT (2017). NBR15308: Ecotoxicologia aquática -Toxicidade aguda - Método de ensaio com misidáceos (Crustacea). Associação Brasileira de Normas Técnicas

Barros Neto, B., Scarminio, I. S., & Bruns, R. E., Como fazer experimentos, (4ª ed.,) Editora Bookman: São Paulo, 2010.

Cavalcante, D. G., Da Silva, N. D., Marcarini, J. C., Mantovani, M. S., Marin-Morales, M. A., & Martinez, C. B. (2014). Cytotoxic, biochemical and genotoxic effects of biodiesel produced by different routes on ZFL cell line. Toxicology in Vitro, 28(6), 1117-1125.

Chang, S. E., Stone, J., & Demes, K., 2014. Consequences of oil spills: a review and framework for informing planning. Ecol. Soc. 19.

Da Cruz, A. C. S., Leite, M. B. N., Rodrigues, L. E. A., & Nascimento, I. A. (2012). Estimation of biodiesel cytotoxicity by using acid phosphatase as a biomarker of lysosomal integrity. Bulletin of environmental contamination and toxicology, 89(2), 219-224.

Dal’Col, L. A., Lambrecht, D. M., Sari, B. G., Krysczun, D. K., & Ubessi, C. (2020). Experimental planning for conducting experiments with cucumber, Hortic. Bras. 38 (2), Vitoria da Conquista Apr./Jun. 2020 Epub.

Hilário, L. S., Anjos, R. B., Juviniano, H. B. M., & Silva, D. R., (2019) Evaluation of thermally treated Calotropis procera fiber for the removal of petróleo on the water surface. Materials, 12(23), 3894.

Jung, D., J.-A. Kim, M.-S. Park, U. H., & Yim, K. Choi, (2017). Human health and ecological assessment programs for Hebei Spirit oil spill accident of 2007: status, lessons, and future challenges, Chemosphere 173, 180–189.

Khan, N., Warith, M. A., & Luk, G. (2012). A Comparison of Acute Toxicity of Biodiesel, Biodiesel Blends, and Diesel on Aquatic Organisms, Journal of the Air & Waste Management Association, 57:3, 286-296,

Leite, M. B. N. L., De Araujo, M. M. S., Nascimento, I. A., Da Cruz, A. C. S., Pereira, S. A., & Do Nascimento, N. C. (2011). Toxicity of water‐soluble fractions of biodiesel fuels derived from castor oil, palm oil, and waste cooking oil. Environmental Toxicology and Chemistry, 30(4),

Müller, J. B., Melegari, S. P., Perreault, F., & Matias, W. G., (2019). Comparative assessment of acute and chronic ecotoxicity of water soluble fractions of diesel and biodiesel on Daphnia magna and Aliivibrio fischeri. Chemosphere 221, 640–646.

Nogueira, L., Rodrigues, A. C. F., Trídico, C. P., Fossa, C. E., & De Almeida, E. A., (2011a). Oxidative stress in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) and armored catfish (Pterygoplichthys anisitsi) exposed to diesel oil. Environ. Monit. Assess. 180, 243–255.

Nogueira, L., Sanches, A. L. M., da Silva, D. G. H., Ferrizi, V. C., Moreira, A. B., & de Almeida, E. A., (2011b). Biochemical biomarkers in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) after short-term exposure to diesel oil, pure biodiesel and biodiesel blends. Chemosphere 85, 97–105.

Nogueira, L., & Almeida, E. A. Potenciais riscos ambientais do biodiesel. Bioenergia: Desenvolvimento, Pesquisa e Inovação, Cultura Acadêmica Editora, São Paulo, SP (2012) , p. 1070.

Paul, J. H., Hollander, D., Coble, P., Daly, K. L., Murasko, S., English, D., Basso, J., Delaney, J., McDaniel, L., & Kovach, C. W. (2013), Toxicity and mutagenicity of gulf of Mexico waters during and after the deepwater horizon oil spill, Environ. Sci. Technol. 47, 9651–9659.

Pereira, T. M., Merçon, J., Passos, L. S., Coppo, G. C., Lopes, T. O. M., Cabral, D. S., Scherer, R., & Chippari-Gomes, A. R. (2018). Effects of the water-soluble fraction of diesel oil (WSD) on the fertilization and development of a sea urchin (Echinometra lucunter). Ecotox Environ Safe 162:59–62.

Rengasamy, R. S., Praba, D., & Karan, C., (2011). Study of oil sorption behavior of filled and structured fiber assemblies made from polypropylene, kapok and milkweed fibers. J. Hazard. Mater. 2011, 186, 526–532.

Saeed, T., Ali, Lulwa, N., Al-Bloushi, A., Al-Hashash, H., Al-Bahloul, M., Al-Khabbaz, A., & Ali, S. G. (2013). Photodegradation of Volatile Organic Compounds in the Water-Soluble Fraction of Kuwait Crude Oil in Seawater: Effect of Environmental Factors. Water Air and Soil Pollution, 224(6):1584.

Santana, D., Perina, F., Lourenço, R., Silva, J., Buruaem, L., & Abessa, D., (2021). Levels of hydrocarbons and toxicity of water-soluble fractions of maritime fuels on neotropical invertebrates. Ecotoxicology. 30. 10.1007/s10646-021-02486-3.

Salinas,W. S., Gómez, C., Cordero-E., B., Luque, P., & Guerra, G., (2020). Effects of the water-soluble fraction of the mixture fuel oil/diesel on the microalgae Dunaliella tertiolecta through growth. Environmental Science and Pollution Research. 27. 1-13.

Simonato, J. D., Guedes, C. L. B., & Martinez, C. B. R. (2008). Biochemical, physiological, and histological changes in the neotropical fish Prochilodus lineatus exposed to diesel oil. Ecotoxicology and Environmental Safety, 69, 112–120.

USEPA, United States Environmental Protection Agency. "Method 8015D (SW-846): Nonhalogenated organics using GC/FID" Revision 4, June 2003. Washington, DC.

USEPA, United States Environmental Protection Agency. "Method 3535A (SW-846): Solid-Phase Extraction (SPE),” Revision 1, February 2007. Washington, DC.

Zengel S., Montague, C. L., Pennings, S. C., Powers, S. P., Steinhoff, M., Fricano, G., Schlemme, C., Zhang, M., Oehrig, J., Nixon, Z., Rouhani, S. & Michel, J. (2016), Impacts of the deepwater horizon oil spill on salt marsh periwinkles (Littoraria irrorata), Environ. Sci. Technol. 50 643–652.

Downloads

Publicado

24/09/2022

Como Citar

SILVA, L. M. G. da .; OLIVEIRA, I. de C. dos S.; FRANÇA, M. R. G. de .; ANJOS, R. B. dos .; HILÁRIO, L. S. .; ANJOS, A. S. D. dos .; GONDIM, A. D. .; SILVA, D. R. da . Avaliação da fração solúvel do biodiesel B100 e diesel S500 em água do mar usando planejamento experimental). Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 12, p. e574111235040, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i12.35040. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/35040. Acesso em: 30 jun. 2024.

Edição

Seção

Ciências Exatas e da Terra