O sebo bovino é uma gordura de origem animal que se apresenta pastosa à temperatura ambiente, de cor esbranquiçada com odor característico. Pode ser extraído de qualquer parte do animal. Quimicamente as gorduras são sintetizadas pela união de três ácidos graxos a uma molécula de glicerol, formando um triéster, conhecido como triacilglicerol. O sebo bovino é constituído de triacilgliceróis que tem na sua composição ácidos graxos típicos.
Zheng e Hanna (2002) analisaram por cromatografia a gás a composição do sebo bovino e constataram que os constituintes majoritários são os ácidos graxos palmítico, esteárico e oléico. A Figura 3.6 apresenta exemplos dos principais ácidos graxos encontrados no sebo bovino. As Tabelas 3.1 e 3.2 apresentam a variação do teor de ácidos graxos e as especificações internacionais do sebo bovino, conforme a
Physical and Chemical Characteristics of Oils, Fats and Waxes (catálogo da American Oil Chemists Society, AOCS).
Tabela 3.1-Variação do teor de ácidos graxos no sebo bovino.
Ácidos Graxos Estrutura (%)
Ácido Mirístico C14:0 1,0 - 6,0
Ácido Palmítico C16:0 20,0 - 37,0
Ácido Palmitoléico C16:1 1,0 - 9,0
Ácido Margárico C17:0 1,0 - 3,0
Ácido Esteárico C18:0 25,0 - 40,0
Ácido Oléico (Ômega 9) C18:1 31,0 - 50,0
Ácido Linoléico (Ômega 6) C18:2 1,0 - 5,0
Fonte: A.O.C.S. = American Oil Chemists Society. Tabela 3.2-Especificações internacionais do sebo bovino.
Especificações A.O.C.S.
Massa específica (25°C) 0,903 ± 0,907 g cm-³
Índice de refração (40°C) 1,450 ± 1,458
Índice de iodo 33 ± 47 g I2 100 g-1
Índice de saponificação 190 ± 200 mg KOH g-1
Matéria insaponificável < 0,5%
Ponto de fusão (1 atm) 45 ± 48°C
Fonte: A.O.C.S. = American Oil Chemists Society.
A principal utilização do sebo bovino é na fabricação de sabão. O sebo também pode ser utilizado na fabricação de ração, na produção de lubrificantes, uso veterinário e conservação de couro, entre outros (CAMPESTRE, 2011).
O primeiro biodiesel produzido a partir de sebo bovino foi na Itália (BIODIESELBR, 2006). A partir de 2006, o uso do sebo bovino na produção de biodiesel no Brasil adquiriu importância comercial por meio de investimentos de potenciais produtores de biodiesel, sendo que a Petrobras foi uma das empresas pioneiras, que procurou trabalhar em conjunto com empresas privadas e universidades para obtenção de produto que se enquadrasse nas especificações da ANP (BIODIESELBR, 2006).
O sebo bovino exige um tratamento diferenciado de óleos vegetais. É uma matéria-prima que tem particularidades quanto a recebimento, tratamento e manuseio. Uma usina que está preparada para trabalhar somente com óleos vegetais deve adequar-se ao utilizar o sebo. O investimento em instalações industriais nesse caso é mais alto (BIODIESELREVISTA, 2008).
Para ser utilizado na produção de biodiesel, o sebo deve estar líquido. Seu transporte até a usina de biodiesel deve possuir sistema de aquecimento adequado, pois a 45°C o sebo já apresenta fase sólida. O ponto de congelamento do sebo puro é de aproximadamente 12°C (SBRT, 2006).
As empresas que produzem biodiesel normalmente exigem de seus fornecedores o sebo nas condições ideais de processo, cujos tratamentos são realizados em graxarias (REVISTABIODIESEL, 2005).
O sebo deve ser pré-tratado para que a reação de transesterificação alcance a maior taxa de conversão possível durante a transformação em biodiesel. A matéria-prima passa por processos de desumidificação e neutralização para atingir o mínimo de umidade e acidez. A desumidificação é realizada por secagem. A neutralização realizada, geralmente, com solução alcalina de hidróxido de sódio ou de potássio, ocorrendo a saponificação dos ácidos graxos livres presentes no sebo e formando uma borra que posteriormente é separada.
Muitos estudos são encontrados na literatura acerca da transesterificação do sebo bovino na produção de biodiesel. Muniyappa et al. (1996) estudaram a transesterificação do sebo bovino utilizando metanol e hidróxido de sódio como catalisador. Os ensaios foram monitorados por meio da técnica de cromatografia líquida e os resultados revelaram que a máxima conversão dos triacilgliceróis foi alcançada em um processo de uma única etapa, baixa concentração de catalisador e tempo de reação de 1 hora e meia.
Tashtoush et al. (2004) estudaram a conversão de gordura de animal em biodiesel. Observaram que as características físico-químicas do biodiesel de sebo bovino aproximaram-se mais das do diesel fóssil em comparação às do biodiesel obtido de óleos vegetais. Realizaram reações de transesterificação com sebo bovino
apresentou menor viscosidade em todos os níveis. Observaram que em 2 horas de reação e temperatura de 50°C a conversão do sebo bovino em biodiesel foi elevada.
Delgado (2008) estudou a reação de transesterificação do sebo bovino por meio da rota metílica e posterior avaliação da conformidade quanto à regulamentação da ANP. Verificou que apesar da acidez elevada da matéria-prima, da necessidade de aquecimento do meio reacional e do aumento da concentração de catalisador, a metanólise do sebo bovino apresentou boa viabilidade técnica e fácil operação, com produção de biodiesel especificado pela ANP. As curvas de termogravimetria (TG) do biodiesel metílico do sebo bovino apresentaram apenas uma etapa de decomposição térmica. Quanto à estabilidade térmica, o sebo bovino permaneceu estável até 199°C e o biodiesel metílico até 119°C.
Muscelli (2009) sintetizou novos catalisadores zeolíticos e utilizou na reação de transesterificação do sebo bovino. Foi verificado que houve produção de biodiesel; porém, estudos mais sistemáticos desses catalisadores devem ser explorados variando as condições reacionais, tais: tipo de álcool (metanol e etanol), temperatura, tempo de reação e diferentes relações álcool/gordura animal para obtenção de melhor conversão em biodiesel.
Mansini et al. (2007) estudaram diferentes catalisadores para a transesterificação do sebo bovino e mostraram que NaOH e KOH não são tão efetivos em rota etílica. Demonstraram que o uso da sílica (SiO2) associado com NaOH como catalisador misto na reação de transesterificação etílica do sebo bovino resultou em conversão com menor tempo e bons rendimentos. O uso da sílica como catalisador pode ser interessante pela facilidade de manuseio e a insolubilidade do catalisador no meio reacional, permitindo avaliar formas alternativas de catálise de transesterificação etílica, que podem vir a ser mais econômicas e viáveis para o uso em grande escala de produção de biodiesel a partir de gorduras saturadas ou insaturadas.
Atualmente o sebo bovino consolidou-se em segundo lugar em importância para a produção de biodiesel nacional, após a soja. A posição do Brasil como detentor do segundo rebanho bovino no mundo alavancou a entrada do sebo bovino como alternativa para a produção de biodiesel.
O crescimento da procura pelo sebo foi um impulso extra para os pecuaristas que tiveram a chance de somar ao preço final dos negócios algo que muitas vezes chegava a ser considerado um mero rejeito.
Até hoje, o sebo era considerado um subproduto do boi, que servia principalmente para a indústria alimentícia e para a indústria de cosméticos, em especial de sabões. A oferta de sebo bovino no mercado nacional sempre foi muito além da demanda requerida pelas indústrias. A vantagem econômica varia de acordo com o mercado, ou seja, quando o consumo de carne aumenta, há um excedente de sebo, o que diminui os preços. Assim, a maioria das empresas que produzem biodiesel trabalha em duas linhas: com o sebo e suas misturas com óleo vegetal.
Devido ao sebo bovino não ter uma demanda competitiva de mercado, como a soja, que é uma commodity, seu preço está aquém dos preços das outras matérias-primas utilizadas na produção do biodiesel, tornando-se atualmente a alternativa mais barata (Figura 3.7) (ANP-SPP, 2011).
Figura 3.7-Preços dos óleos vegetais e do sebo bovino no Brasil. Referência junho 2011 (ANP-SPP, 2011).
Preço dos Óleos Vegetais e do Sebo Bovino ± Maio de 2011
Preço dos Óleos Vegetais e do Sebo Bovino nos Últimos 12 Meses