Produção de biodiesel usando resíduos de pilhas alcalinas esgotadas como catalisador heterogéneo

Diogo Filipe Silva Moreira, Nídia de Sá Caetano, Wilson Galvão de Morais Júnior

RESUMO

As alterações climáticas verificadas atualmente no mundo motivam a procura de fontes de energia alternativa sustentáveis visando a substituição dos combustíveis fósseis, os principais causadores da mudança climática. Uma das soluções é a sua substituição por biocombustíveis, destacando-se o biodiesel como alternativa ao gasóleo. Na produção de biodiesel são cada vez mais usados catalisadores heterogéneos, pois reduzem o custo do processo devido à possibilidade de reutilização e geram um produto de melhor qualidade. O zinco e o manganês são componentes de catalisadores que têm apresentado alta eficiência nesta reação. Assim, foram realizados ensaios para a produção de biodiesel, utilizando a mistura catódica das pilhas alcalinas descartadas, com alta concentração de zinco e manganês. Os resultados mostram que a eficiência do uso do resíduo como catalisador na produção de biodiesel é comprovada pela obtenção de um biocombustível com densidade de 880 kg/m3, viscosidade de 4,5 mm2/s e teor de ésteres metílicos de ácidos gordos de 96,8%, conforme especificado na norma EN 14214. Assim, demonstrou- se a viabilidade técnica da utilização de um resíduo problemático (pilhas usadas) na valorização de um outro resíduo (óleo vegetal) através da produção de um biocombustível (biodiesel). Este trabalho é o primeiro registo publicado na literatura científica.

Palavras-Chave: biodiesel, catálise heterogénea, pilhas alcalinas esgotadas, transesterificação, valorização de resíduos.

 

Production of biodiesel using spent alkaline batteries as heterogeneous catalyst

ABSTRACT

Due to climate change in the world today, there is a growing demand for sustainable alternatives to replace fossil fuels, one of the main precursors of climate change. One of the solutions is their replacement by biofuels, especially biodiesel as an alternative to diesel. Heterogeneous catalysts have been increasingly used in biodiesel production, as they make the process more cost-effective due to the possibility of reuse and generation of a better-quality product. Zinc and manganese-based catalysts have shown high efficiency in this reaction. Thus, tests were performed for the production of biodiesel, using the cathode mix of discarded alkaline batteries, containing a high concentration of zinc and manganese. The results show the efficiency of using the spent batteries residue as a catalyst in the production of biodiesel, demonstrated by obtaining a biofuel with a density of 880 kg/m3, a viscosity of 4.5 mm2/s and a fatty acid methyl ester content of 96.8%, meeting the standard EN 14214 specifications. Thus, the technical feasibility of using a problematic residue (spent batteries) in the recovery of another residue (vegetable oil) through the production of biofuel (biodiesel) was demonstrated, being this work the first record published in the scientific literature.

Keywords: Biodiesel, heterogeneous catalysis, spent alkaline batteries, transesterification, waste valorization.

DOI : 10.22181/aer.2022.1001
ISSN : 2184-6049

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