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SERVIO PBLICO FEDERALMINISTRIO DA EDUCAOSECRETARIA DA EDUCAO PROFISSIONAL E TECNOLGICAINSTITUTO FEDERAL DE EDUCAO, CINCIA E TECNOLOGIA DE MATO GROSSO - CAMPUS CCERES.CURSO DE TECNOLOGIA EM BIOCOMBUSTVEIS

FBIO GONALVES MARINHO

RELATRIO DE ESTGIO SUPERVISIONADO REALIZADO NA FUNDAO NCLEO DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL DO CEAR

Cceres MT2014FBIO GONALVES MARINHO

RELATRIO DE ESTGIO SUPERVISIONADO REALIZADO NA FUNDAO NCLEO DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL DO CEAR

Relatrio tcnico cientifico apresentado ao Curso Superior de Tecnologia em Biocombustveis do Instituto Federal de Educao, Cincias e Tecnologias de Mato Grosso Campus Cceres, em cumprimento as exigncias legais como requisito parcial obteno do ttulo de Tecnlogo em Biocombustveis.

Orientador: Dr. Cristian Jacques Bolner de LimaCo-orientador: Msc. Jailson Silva Rodrigues

Cceres MT2014

A Deus.Aos meus pais, Raimundo Aires Marinho e Joaquina Gonalves da Silva, a todos os meus irmos e familiares, e minha esposa Jssica Carvalho de Souza.AGRADECIMENTOS

A Deus, por te me dado fora e sade para cumprir mais uma etapa em minha vida;Aos meus pais, minha fonte de inspirao, que me ensinaram o valor da vida e que no mediram esforos para me apoiar durante essa jornada;A minha esposa, Jssica Carvalho de Souza, por toda sua pacincia, pelo amor, apoio, incentivo, companheirismo e principalmente pelo carinho de sempre;Aos meus irmos que sempre estiveram do meu lado, e que no mediram esforos para me apoiar nessa jornada;A Fundao Ncleo de Tecnologia Industrial do Cear (NUTEC) e principalmente o Laboratrio de Referncia em Biocombustvel Prof. Expedito Jos de S Parente (LARBIO), por permitir e conceder seus laboratrios para realizao dos ensaios e anlises;Ao meu orientador Prof. Dr. Cristian Jacques Bolner de Lima, pela sua excelente orientao e parceria;Ao meu co-orientador Msc. Jailson Silva Rodrigues, pela sua excelente co-orientao, parceria, apoio e principalmente pela sua amizade;Aos amigos Eduardo Dias, Jean Carlos, Diogo Guido e Saulo Nobre pela convivncia agradvel, companheirismo e incentivo nos momentos difceis;Ao coordenador do LARBIO, Jackson de Queiroz Malveira pelo seu apoio, compreenso, ajuda e ateno;Aos colegas do LARBIO: Camila, Priscila, Pedro, Rosinaldo e Mrio pelas reflexes, crticas, sugestes recebidas e principalmente pelo acolhimento.

A mente que se abre a uma nova ideia jamais voltar ao seu tamanho original.(Albert Einstein)

Sumrio

INTRODUAO6

1DESENVOLVIMENTO61.1HISTRICO DA FUNDAO NCLEO DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL DO CEAR61.2MISSO71.3VISO71.4VALORES81.5POLTICA DA QUALIDADE81.6LABORATRIO DE REFERNCIA EM BIOCOMBUSTVEIS PROF. EXPEDITO JOS DE S PARENTE81.6.1Servios Tecnolgicos81.6.2Pesquisas & Desenvolvimento91.6.3Capacitao91.6.4Certificao91.6.5Consultoria9

2ATIVIDADES REALIZADAS102.1REAO DE TRANSESTERIFICAO102.2ANLISE FSICO-QUMICA112.2.1ndice de Acidez112.2.2ndice de Refrao112.2.3Estabilidade Oxidativa122.2.4Viscosidade Cinemtica a 40 C132.2.5Densidade e Massa Especfica13

CONSIDERAES FINAIS14

REFERNCIAS15

INTRODUAO

E elaborao deste relatrio tem como finalidade relatar o estgio realizado na Fundao Ncleo de Tecnologia Industrial do Cear (NUTEC-CE).O estgio supervisionado foi realizado no Laboratrio de Referncia em Biocombustveis Prof. Expedito Jos de S Parente, com nfase na produo e caracterizao de biodiesel, alm de pesquisas voltadas a identificao de fontes com potencial para produo de steres alqulicos no perodo de 27/12/2013 a 11/02/2014 somando uma carga horaria de 248 horas, sendo o mesmo fora do perodo letivo do curso de Biocombustveis do IFMT.O ncleo de pesquisa est situado na Rua Prof. Rmulo Proena - Pici CEP: 60.455-700 - Fortaleza/CE.

DESENVOLVIMENTO

HISTRICO DA FUNDAO NCLEO DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL DO CEAR

Em meados de 1977, a ento Secretaria de Indstria e Comrcio do Governo do Estado realizou uma pesquisa para diagnosticar as necessidades tecnolgicas industriais do Cear nas reas de: manuteno; controle de qualidade; treinamento de pessoal; transferncia de tecnologia; pesquisa aplicada e consultoria. A partir desses estudos, foi enviado um Plano diretor ao Governador do Estado do Cear, justificando a necessidade da criao do NCLEO DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL e definindo quatro programas prioritrios: Programa de Assistncia Tcnica s Indstrias; Programa de Treinamento; Programa de Ensaios Tecnolgicos; Programa de Pesquisas e Projetos.Assim, a Fundao Ncleo de Tecnologia Industrial NUTEC foi instituda no dia 12 de dezembro de 1978, atravs do Decreto n 13.017, pelo Governador do Estado do Cear da poca, Dr. Waldemar Alcntara.A partir de 1 de fevereiro de 1979, O NUTEC comeou suas atividades em um prdio situado na Rua Monsenhor Otvio de Castro n 21, Bairro de Ftima, em Fortaleza - Cear. Visando a praticidade, ainda no mesmo ano, o NUTEC firmou uma parceria interinstitucional com a Universidade Federal do Cear, economia que permitiu Fundao a aquisio de novos equipamentos para os laboratrios conveniados.Com a demanda dos servios crescendo, o NUTEC funcionava num complexo de cinco prdios localizados no Bairro de Ftima em Fortaleza. Alm deles, existiam ainda, as Unidades Tecnolgicas do Interior, com sede nos municpios de Limoeiro do Norte, Quixad, Sobral, Tiangu e Juazeiro do Norte. Com o objetivo de unificar, em um nico aglomerado, toda sua estrutura organizacional, foi celebrado outro Convnio com a Universidade Federal do Cear - UFC, no qual foi cedido, ao NUTEC, um terreno dentro do Campus Universitrio do Pici, para construo de suas instalaes.Atravs do Decreto n 28.306, de 30 de junho de 2006, publicado no Dirio Oficial, a Fundao Ncleo de Tecnologia Industrial - NUTEC - foi qualificada como Agncia Executiva, no perdendo suas condies de Fundao Pblica, tendo como principais objetivos promover, coordenar e realizar estudos, pesquisas cientficas e tecnolgicas, prestando servios de assistncia e aplicao ao sistema produtivo, ao Governo do Estado, bem como a outras instituies pblicas federais e municipais.A partir da modernidade exigida por um Instituto de Tecnologia, e da exigncia cada vez mais acentuada da qualidade exigida por sua clientela, NUTEC implantou seu Sistema de Gesto de Qualidade, certificado pela Empresa British Standards Institution Management System BSIHoje, O NUTEC vinculado a Secretaria da Cincia e Tecnologia - SECITECE, a quem compete planejar, coordenar, fiscalizar e supervisionar as atividades pertinentes ao ensino superior, pesquisa cientifica e ao desenvolvimento tecnolgico no mbito do Estado, bem como formular, em acordo com as diretrizes estabelecidas pelo Conselho Estadual de Desenvolvimento Cientfico e Tecnolgico CEDCT.

Misso

Viabilizar solues tecnolgicas para o desenvolvimento industrial sustentvel, em benefcio da sociedade.

Viso

Ser reconhecido como um centro de excelncia em tecnologias industriais inovadoras.Valores

Compromisso, criatividade, dinamismo, respeito, transparncia, confiabilidade, solidariedade.

Poltica da qualidade

Trabalhar com qualidade, eficincia, eficcia e aperfeioamento contnuo dos processos de gesto, objetivando superar as expectativas dos clientes, investidores, parceiros e fornecedores.

Laboratrio de Referncia em Biocombustveis Prof. Expedito Jos de S Parente

O Laboratrio de Referncia em Biocombustveis LARBIO tem por objetivo a prestao de servios tcnicos especializados, para atender s necessidades tcnicas e tecnolgicas do setor produtivo, dos rgos governamentais e outros segmentos pertinentes, na rea de biocombustveis, de maneira a satisfazer s expectativas e necessidades dos rgos referenciados, comprometendo-se em atender aos requisitos da Norma NBR ISO/IEC 17025:2005.O LARBIO possui diversas linhas de pesquisa e desenvolvimento de tecnologias que adotam as mais diversas fontes de matrias-primas que vo desde leos residuais, de mamona e de outras sementes oleaginosas at leos extrados de vsceras de peixes, caracterizando-o como uma referncia tecnolgica nesse importante segmento.

Servios Tecnolgicos

Ensaios exigidos pela Agncia Nacional do Petrleo e Biocombustveis ANP; Testes em veculos e motores estacionrios; Anlises de steres; Anlises de leo e gorduras.

Pesquisas & Desenvolvimento

Produo de steres (transesterificao/esterificao); Produo de steres por craqueamento; Novas matrias-primas, catalisadores e tratamento de fluentes.

Capacitao

Operacionalizao de indstrias processadoras de biodiesel; Elaborao de Projetos de implantao de plantas processadoras.

Certificao

Certificao de Sistemas de Gesto da Qualidade pela NBR ISO 9001:2000 das unidades produtoras; Certificao do biodiesel e coprodutos.

Consultoria

Processamento industrial do biodiesel; Elaborao de projetos de: pesquisas, desenvolvimento e inovao no processamento do biodiesel; engenharia; mecanismo de desenvolvimento limpo MDL; Estudos de Viabilidade Tcnica, Econmico e Ambiental EVTEA;Logstica.

Atividades realizadas

Reao de Transesterificao

A produo dos steres metlicos dos leos foi realizada a partir da reao de transesterificao (Figura 1) dos triglicerdeos com lcool de cadeia curta (metanol) na presena de um catalisador bsico. As amostras dos leos foram pesadas em um balo de fundo chato de 250 mL e a partir da massa do leo calculou-se a massa do lcool e do catalisador (KOH). A relao estequiomtrica entre leo e lcool foi de 1:6, e a massa do catalisador foi de 0,7% em relao massa do leo. O catalisador foi pesado em outro balo volumtrico de fundo chato de 250 mL e adicionou-se o lcool. Esta mistura ficou sob agitao at a completa dissociao do catalisador no lcool. Em seguida essa mistura foi adicionada ao leo sobre forte agitao. A temperatura utilizada no processo variou de acordo com as caractersticas fsico-qumica do leo. Para os leos mais viscosos, utilizaram-se temperaturas elevadas com o intuito de diminuir a viscosidade e facilitar a reao. Ao final da reao o produto formado foi transferido para um funil de decantao at a total separao das fases (Figura 2). A glicerina foi ento retirada e mantida a fase dos steres metlicos.

Figura 1-Reao de Transesterificao. Figura 2-Separao de Fases.Fonte: MARINHO, 2014 Fonte: MARINHO, 2014

Anlise Fsico-qumica

ndice de Acidez

As anlises de ndice de acidez para os leos foram realizadas de acordo com o manual de mtodos fsico-qumicos para anlises de alimentos do Instituto Adolfo Lutz (AOCS Ca 5a 40), que consistiu na titulao (Figura 3) das amostras como soluo de NaOH a 0,1 molar. Antes da titulao, as amostras do leo foram solubilizadas em lcool etlico padronizado e logo aps adicionadas trs gotas de fenolftalena que teve como funo indicar o ponto de viragem atravs de uma leve mudana de cor, assumindo uma cor rosada.

Figura 3-Titulao para obteno do ndice de AcidezFonte: MARINHO, 2014

ndice de Refrao

As anlises do ndice de refrao para os leos foram realizadas de acordo com o manual de mtodos fsico-qumicos para anlises de alimentos do Instituto Adolfo Lutz (AOCS Cc 7 25).Primeiramente, fez-se circular uma corrente de gua atravs do refratmetro (Figura 4) de modo a manter a temperatura constante. Esta temperatura atingiu 27C e se manteve constante durante todo o processo.Antes da adio do leo no instrumento, o equipamento passou por um pr-tratamento para dar condies de uso. Foi colocado 2 gotas da amostra entre os prismas. Fechou-se os prismas, e logo em seguida foi realizada a focalizao do ndice de refrao obtido pela leitura da escala.

Figura 4-RefratmetroFonte: MARINHO, 2014

Estabilidade Oxidativa

Esta anlise tem como objetivo medir a resistncia oxidao do biodiesel ou outras amostras, sendo a mesma realizada de acordo com a norma EN 14112 que estabelece a os parmetros de oxidao do biodiesel atravs do mtodo Rancimat. A anlise consiste na introduo de 3 ml do biodiesel em uma cuba de 50ml onde a mesma quando submetida ao rancimat (Figura 5) capaz de simular a combusto de um motor onde gases so liberados e transferidos para um outro recipiente com gua miliqu e a partir disso o aparelho capaz de identificar a condutividade da gua. O aparelho efetua a leitura e gera os resultados em tabela e grficos.

Figura 5-Aparelho Rancimat.Fonte: MARINHO, 2014

Viscosidade Cinemtica a 40 C

Esta anlise foi realizada de acordo com a norma ABNT NBR 10441. Para a realizao deste procedimento utilizou-se um tubo viscosimtrico capilar Cannon Fenske que segue o princpio de Ostwald, consistiu na insero de aproximadamente 7 ml de amostra no capilar nmero 150 e posteriormente o mesmo foi imerso em banho maria de silicone a uma temperatura estabilizada de 40C em um viscosmetro da marca TAMPSON ZOETERMEER- HOLLAND modelo TV 2000/AKV, (Figura 6) e atravs de clculos realizados automaticamente pelo aparelho, gerou-se de forma impressa os resultados referente viscosidade da amostra.

Figura 6 - Viscosmetro Automtico TV 2000/AKV.Fonte: MARINHO, 2014

Densidade e Massa Especfica

Esta anlise foi realizada de acordo com a norma da ABNT NBR 14065. Para a realizao deste procedimento utilizou-se um densmetro digital da marca ANTON PAAR modelo DMA 4500 conforme mostra a (Figura 7). Para a realizao desta anlise, foi necessria a utilizao de uma seringa para a introduo da amostra no aparelho, onde o mesmo fez as devidas anlises e gerou os resultados de densidade e massa especfica no display.

Figura 7 - Densmetro digital DMA 4500, marca ANTON PAAR.Fonte: MARINHO, 2014

CONSIDERAES FINAIS

O estgio foi de grande importncia para minha formao profissional, pois atravs dele consegui desenvolver estratgias que me possibilitou trabalhar em equipe de maneira harmoniosa, alm de enriquecer meu conhecimento sobre produo e caracterizao de biodiesel. Tambm atravs dele consegui ter uma noo de como funciona uma indstria de produo de biodiesel, isso devido instituio ter uma usina de produo em escala piloto. Enfim o estgio s veio soma na minha qualificao profissional, alm de preencher lacunas de conhecimento tcnico cientifico relacionado rea.

REFERNCIAS

FURAT, P.A, Normas Tcnicas para o Trabalho Cientifico: Explicao das Normas da ABNT, 15.ed., Porto Alegre, 2001.

Fundao Ncleo de Tecnologia Industrial do Cear, Histrico. Disponvel em: . Acesso dia 02 de fevereiro de 2014.

AMERICAN OIL CHEMISTS SOCIETY. Official methods and recommended practices of the American Oil Chemists` Society. 4th ed. Champaing, USA, AOCS, 1990. [AOCS Official method Ca 5a-40].

AMERICAN OIL CHEMISTS SOCIETY. Official methods and recommended practices of the American Oil Chemists` Society. 4th ed. Champaing, USA, AOCS, 1990. [AOCS Official method Cc 7-25].

ANP - Agncia Nacional de Petrleo Gs Natural e Biocombustvel. Resoluo n. 7, de 19 de maro de 2008 (DOU 20.3.2008). Regulamento Tcnico n 01/ 2008. Dirio Oficial da Unio, Braslia, DF, 2008.