Como o ultrassom é utilizado na produção de biodiesel

Você sabia que a produção de biodiesel foi impactada positivamente pelo uso do ultrassom? Sim, o ultrassom é utilizado na produção de biodiesel com resultados bastante positivos! Entenda como essa tecnologia foi aderida ao processo e os benefícios que traz.

No que diz respeito às inovações no ramo da energia, o biodiesel é uma importante matéria prima. No Brasil, em 2021, estima-se que o produto tenha agregado 30,8 bilhões de reais, aproximadamente 2% do PIB (Produto Interno Bruto) do país (ZAFALON, 2022).

O biodiesel surgiu como uma excelente alternativa energética, por ser um combustível renovável, ambientalmente correto por suas vantagens ambientais, econômicas e sociais.

No caso particular do Brasil, sua produção se tornou um meio de evitar o êxodo rural, trazendo fonte de renda para agricultores.

As rotas mais comuns para a produção de biodiesel ocorrem através das reações de transesterificação e esterificação, mediante agitação mecânica, no entanto, muitos inconvenientes podem ser relacionados na utilização destas duas reações.

O biodiesel pode ser obtido de diferentes fontes, como soja, girassol, mamona ou simplesmente óleo de fritura doméstica.

Para isso é necessário separá-lo do óleo vegetal por meio de reações químicas. Isso acontece pelo processo de transesterificação, onde ocorre a reação de um óleo vegetal com um álcool (metanol ou etanol), por meio de um catalisador (substância que acelera o processo químico).

 Como o ultrassom atua no processo produtivo

Ultrassom é o nome que se dá às ondas sonoras com frequências acima dos 20 quilohertz (kHz) – o equivalente a 20 mil ciclos por segundo. Em geral, sons em frequências tão elevadas não são audíveis por humanos.

Testes realizados em escala de bancada comprovam que a conversão das matérias-primas em biodiesel, auxiliadas por essa tecnologia, se completava entre 5 e 30 minutos.

Em 2012, pesquisadores ligados ao Programa de Educação em Biodiesel da Universidade do Idaho, nos Estados Unidos, publicaram uma nota tecnológica sobre os benefícios do ultrassom para o processo produtivo do biodiesel em substituição à técnica tradicional que emprega aquecimento e agitação vigorosa da mistura reacional.

Segundo a nota, essa tecnologia poderia ser – e hoje é – usada para misturar reagentes que tendem a se separar, exatamente como o óleo e álcool usados na reação de transesterificação, reduzindo drasticamente os tempos de reação.

As evidências à época eram de que a nova tecnologia aceleraria, como efetivamente acelera, a velocidade do processo de produção de biodiesel, reduzindo a quantidade de energia gasta no processo produtivo.

O que acontece é que ondas sonoras em frequências ultrassônicas são capazes de agitar os fluídos em escala microscópica, produzindo bolhas de cavitação que agitam violentamente os líquidos, misturando-os com mais eficiência do que os reatores convencionais conseguiram. “Adicionalmente, os atuais usuários dessa tecnologia alegam que menos catalisadores e metanol são usados”, lê-se na nota produzida.

O processo de produção de biodiesel utilizando ultrassom surgiu neste contexto como alternativa ao processo convencional de produção, uma vez que as cavitações (formação, aumento e implosão de bolhas no meio reacional) geradas pelo ultrassom, aumentam a miscibilidade entre os reagentes, fornecem energia necessária para a reação, reduzem o tempo de reação, reduzem a quantidade de reagentes e aumentam o rendimento e a seletividade da reação. (Stavaracheet al., 2007).

Assim, com o auxílio do ultrassom, as reações tornam-se mais rápidas, com maiores taxas de conversão, dispensando assim maiores quantidades de catalisador, o que implica minimização da formação de sabão. E menores quantidades de sabão no processo implicam menores gastos na purificação e produção do biodiesel.

No caso da esterificação usar menores quantidades de catalisador propicia facilidades na neutralização, uma vez que há pouco catalisador a ser neutralizado (Kelkar et al., 2008).

Além dessas vantagens, a substituição dos reatores atuais por ultrassônicos também diminuíram o consumo de energia das usinas de biodiesel. O pesquisador da Universidade de Idaho, Brian He, informou que as reações necessárias podem ser alcançadas em temperatura ambiente ou poucos graus mais alta. Situação que reduz a necessidade de geração de calor nas unidades produtivas para aquecer os reagentes.

 O ultrassom da Biosonic no processo de produção de biodiesel

O ultrassom tem desempenhado importante papel em reações químicas heterogêneas, tornando a reação mais fácil, com maior rendimento em menor tempo, possibilitando que a reação de transesterificação ocorra com baixas concentrações de catalisador, pouco excesso de etanol, e pouco sabão, facilitando os processos de lavagem do biodiesel.

Como o processo demanda menor quantidade de etanol, a torre de recuperação será menor, economizando energia e menor espaço físico.

O Sistema Ultrassônico Biosonic, também conhecido como transdutor de passagem, possui um formato tubular onde os transdutores são aplicados diretamente ao tubo, com frequência de 20 quilohertz (kHz)  e 2000W de potência.

Sua utilização no processo de fabricação do biodiesel garante agilidade, eficiência e qualidade no produto final. Conheça nosso Sistema Ultrassônico Biosonic:

ecosonics.com.br

☎️ (19) 3936-8840

? (19) 99873-3201

? contato@ultronique.com.br