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    Microfibras e nanocristais de celulose carboximetilada para purificação de biodiesel de óleo residual de cozinha
    (2026-02-10) Jacques, Danitoucheka
    A purificação da mistura de ésteres alquílicos por lavagem úmida é amplamente empregada devido à sua elevada eficiência na remoção de impurezas. Entretanto, esse método apresenta limitações relevantes, como maior tempo de processamento, aumento dos custos operacionais e geração expressiva de efluentes. Nesse contexto, este estudo investigou a viabilidade do uso de adsorventes à base de microfibras de palha de milho e nanocristais de celulose comerciais, ambos carboximetilados, na purificação de ésteres metílicos provenientes de óleo residual. As microfibras foram obtidas por secagem e moagem da palha de milho, seguidas de purificação por tratamento alcalino. Os ésteres metílicos utilizados foram produzidos por transesterificaçãometílica catalisada por NaOH, a partir de óleo de algodão residual de fritura coletado em estabelecimento comercial, empregando razão molar metanol/óleo de 6:1, concentração de metóxido de sódio de 0,6% em massa, temperatura de 60 °C, agitação de 400 rpm e tempo reacional de 60 minutos, resultando em rendimento de 82,10%. As análises por espectroscopia no infravermelho confirmaram a inserção de grupos carboxilato ( COO ) na superfície dos materiais modificados, indicando aumento da hidrofilicidade e evidenciando a efetividade da carboximetilação. O ensaio de intumescimento demonstrou elevada captação e retenção da fase aquosa pelos materiais modificados, reforçando sua afinidade com contaminantes polares. As microfibras carboximetiladas apresentaram morfologia mais porosa e maior acessibilidade aos sítios ativos, sugerindo maior eficiência na adsorção e remoção de impurezas, como ácidos graxos livres, glicerol e água. Os parâmetros avaliados índice de acidez, massa específica a 20 °C e viscosidade cinemática a 40 °C atenderam aos limites estabelecidos pela Agência Nacional do Petróleo (ANP). Observou-se uma redução média de 0,84% na densidade do éster metílico após a purificação com 0,70 g de adsorvente, indicando a possível adsorção de contaminantes pelos materiais sintetizados. Resumen La purificación de mezclas de ésteres alquílicos mediante lavado húmedo se emplea ampliamente debido a su alta eficiencia en la eliminación de impurezas. Sin embargo, este método presenta limitaciones importantes, como un mayor tiempo de procesamiento, el aumento de los costos operativos y la generación significativa de efluentes. En este contexto, este estudio evaluó la viabilidad del uso de adsorbentes a base de microfibras de paja de maíz y nanocristales de celulosa comerciales, ambos carboximetilados, para la purificación de ésteres metílicos provenientes de aceite residual. Las microfibras se obtuvieron mediante secado y molienda de la paja de maíz, seguidos de una purificación por tratamiento alcalino. Los ésteres metílicos se produjeron por transesterificación metílica catalizada por hidróxido de sodio, a partir de aceite residual de fritura de algodón recolectado en un establecimiento comercial, utilizando una relación molar metanol/aceite de 6:1, una concentración de metóxido de sodio del 0,6 % en masa, una temperatura de 60 °C, una agitación de 400 rpm y un tiempo de reacción de 60 minutos, lo que dio como resultado un rendimiento del 82,10 %. Los análisis por espectroscopía infrarroja confirmaron la incorporación de grupos carboxilato ( COO ) en la superficie de los materiales modificados, lo que indica un aumento de la hidrofilicidad y demuestra la efectividad del proceso de carboximetilación. Los ensayos de hinchamiento evidenciaron una elevada captación y retención de la fase acuosa por parte de los materiales modificados, reforzando su afinidad por contaminantes polares. Las microfibras carboximetiladas presentaron una morfología más porosa y una mayor accesibilidad a los sitios activos, lo que sugiere una mayor eficiencia en la adsorción y eliminación de impurezas como ácidos grasos libres, glicerol y agua. Los parámetros evaluados índice de acidez, densidad a 20 °C y viscosidad cinemática a 40 °C cumplieron con los límites establecidos por la Agencia Nacional del Petróleo, Gas Natural y Biocombustibles (ANP). Se observó una reducción media del 0,84 % en la densidad del éster metílico tras la purificación con 0,70 g de adsorbente, lo que indica la posible adsorción de contaminantes por los materiales sintetizados.