Biocombustível

Sabendo que para ser um combustível necessitaria de uma substância inflamável, escolhemos o limoneno para transforma-lo em um biocombustível. O limoneno é proveniente da casca da laranja, limão, entre outras frutas cítricas, é um óleo essencial, que inclusive é o responsável pelo cheiro característico da laranja. Além de ser inflamável, outra propriedade do limoneno é ser solvente orgânico, por isso ele corrói o isopor. Apresenta-se à temperatura ambiente como um líquido, límpido, incolor e oleoso. E suas utilidades no dia a dia seria por exemplo: em dissolventes de resinas, pigmentos, tintas, na fabricação de adesivos.

O limoneno ( 1-metil-4-isopropenilohexeno, segundo a nomenclatura IUPAC “União Internacional de Química Pura e Aplicada”) é um hidrocarboneto natural, cíclico e insaturação.

Na molécula de limoneno, salienta-se:

• Ciclohexeno

• Metila → CH₃

• Ligação dupla formando o radical isopropenila → H₂C e CH₃

• Carbono quiral (carbono que tem quatro ligantes diferentes).

Fórmula molecular: C10 H16

Mas, para retirar o limoneno da casca da laranja precisaremos fazer uma destilação de arraste a vapor, a técnica de destilação a vapor é um processo adequado para compostos sensíveis ao calor. Este procedimento consiste em borbulhar vapor quente com o ingrediente a ser destilado, diminuindo assim os pontos de ebulição dos compostos. O composto condensado é armazenado. A destilação a vapor é amplamente usada na separação de compostos aromáticos e óleos de produtos naturais, bem como na produção de fragrâncias, na produção de etanol e na produção de biocombustíveis. E para fazer isso construímos nosso próprio destilador.

Materiais para a construção do destilador:

• tubo de cobre ¼

• balde/galão 10 a 20 L

• panela de pressão

• arame de alumínio

Para o início da construção do destilador, enrolamos o tubo de cobre dentro do galão, fazendo mais ou menos 15 voltas, ali será o local que ocorrerá a condensação. Após isso fizemos um suporte para dentro da panela, para que as cascas da laranja não encostem na água que será colocada no fundo. Retiramos também a válvula controladora de pressão para assim colocar o tubo de cobre que chegará à panela com o comprimento de um metro. E para finalizar o projeto prendemos o tubo de cobre com arame no galão e também furamos com uma furadeira a parte inferior do galão para a saída da “água”.

A decantação será utilizada após a saída da mistura de vapor entre água e limoneno. A decantação é o ato de separar substâncias com diferentes densidades e a imiscibilidade (capacidade de não se misturar) que estão contidos em uma solução líquida. Os sólidos, ou os líquidos com maior densidade se sedimentam no fundo do decantador de onde são removidos como lodo, que é uma mistura de elementos que contém minerais, coloidais e materiais orgânicos decompostos, enquanto o efluente decanta pelo vertedouro, que descarrega toda a água que não será usada. No nosso caso o funil de decantação separará o óleo do limoneno com a água, que não se misturam pois a água é polar e o limoneno apolar.

Pela atração das moléculas de água serem ligações de hidrogênio, tipo mais intenso de força intermolecular, as moléculas de óleo não teriam atração suficiente com as moléculas de água para se conectar à elas, essa seria outra propriedade que explica o porquê de água e óleo não se misturarem.

A questão é, o porque fazer biocombustíveis? Essa pergunta e mais algumas outras serão respondidas logo a seguir.

Combustíveis fósseis são muito utilizados por todo o mundo. São formados por processos naturais que demoram muitos anos para chegar ao produto final. Temos como exemplos: o petróleo, gás natural e carvão mineral, todos causam um certo malefício à saúde humana. Dando o exemplo da gasolina (derivado do petróleo) o benzeno, que está presente nela, é um composto químico tóxico e muito inflamável, é muito perigoso de se deixar exposto ao ambiente pois pode levar alguém à morte.

Além disso, a gasolina nem nenhum combustível fóssil tem origem em uma matéria renovável, ou seja, em algum momento não haverá mais fonte para extração de petróleo. E como muitas empresas, países e pessoas usam a gasolina para, por exemplo, abastecerem seus carros, elas entrarão em um grande problema se não mudarem seu combustível. Vale salientar que todos os combustíveis fósseis estão sujeitos à “extinção”, são finitos.

Outro grande malefício é a preocupação com o meio ambiente. A gasolina é muito usada como um poluente por conta de sua combustão e sua produção solta muitos gases tóxicos que afetam o Efeito Estufa, responsável por manter o planeta em uma temperatura adequada para o mundo todo evitando uma amplitude térmica, porém quando há a liberação de muitos gases poluentes há um prejuízo, os mesmo ficam presos na atmosfera causando o aumento da temperatura.

Já o biocombustível é um combustível renovável de origem biológica não fóssil que pode ser usado como um combustível para motores a combustão ou outro tipo de geração de energia, ele apresenta baixos níveis de emissão de gases poluentes na atmosfera e são geralmente produzidos com produtos de agricultura ou vegetais.

Diferentemente dos combustíveis que usamos no cotidiano, o biocombustível reduz a dependência energética de combustíveis fósseis, ele é renovável, ou seja, os recursos usados na criação podem ser reaproveitados e sua emissão de gases não causam danos à camada de ozônio.

A seguir fórmulas moleculares de combustíveis:

• GNV (gás natural veicular) → CH₄ (metano)

• Gasolina → C₈H₁₈(octano)

• Diesel → C₁₂H₂₄