Aprimorando a biografia

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 4606 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

A escassez de energia e os problemas energéticos convencionais são a principal razão para encontrar uma fonte de energia renovável, barata e amiga do ambiente, portanto, a produção de biodiesel é uma das soluções mais promissoras para este problema. Além disso, a mamona egípcia é uma das culturas mais importantes para a produção de óleo em comparação com outras culturas oleaginosas comumente utilizadas. O principal objetivo deste estudo é potencializar a produção de bio-óleo a partir de sementes de mamona egípcia utilizando micro-ondas e ultrassom como pré-tratamentos. Para isso, foram estudados os efeitos da velocidade da rosca de extração (20, 40 e 60 rpm) e da temperatura (100, 150, 200 e 250 °C) no rendimento e qualidade da extração do óleo, nos requisitos de energia de extração e no tempo de extração. Além disso, foi avaliado o efeito das condições de pré-tratamento de micro-ondas em três níveis de potência (Baixo, Médio e Alto) e diferentes tempos (1, 2 e 3 min) e da condição de pré-tratamento ultrassônico com diferentes temperaturas (40, 60 e 80 °C) e diferentes tempos (15, 30 e 45 min) para sementes de mamona antes da extração com a condição ótima da prensa de rosca no rendimento de extração de óleo de mamona, energia de extração, tempo de extração e qualidade do óleo extraído. Os resultados indicam que as condições ótimas para extração de óleo por prensa de rosca foram temperatura de extração de 200 °C e velocidade da rosca de 60 rpm. Pôde-se observar que o rendimento do óleo de extração, a necessidade de energia de extração e o tempo de extração foram de 35,59%, 18,68 e 1,86 min, respectivamente. Os pré-tratamentos por microondas tiveram melhor rendimento de óleo e energia necessária para extração em comparação com os pré-tratamentos ultrassônicos, onde os pré-tratamentos por microondas registraram alto rendimento de óleo e menores requisitos de energia em comparação com os pré-tratamentos ultrassônicos. O rendimento do óleo variou de 32,67 a 37,41% em comparação com 13,29 a 39,83% na literatura. O tempo necessário para extração variou de 1,77 a 2,00 e 1,79 a 2,21 min para pré-tratamentos por micro-ondas e ultrassom, respectivamente. O pré-tratamento melhorou as propriedades do óleo extraído.

As indústrias estão consumindo menos energia do que os edifícios. O transporte vem no terceiro nível no consumo de energia, depois dos edifícios e do transporte. As atividades agrícolas, pesqueiras e florestais apresentam baixo nível de consumo de energia. O consumo de energia aumentou para 9,1 Giga tonelada em todas estas atividades durante o ano de 20191.

O consumo de combustível para transporte aumentou duas vezes durante as décadas perdidas, devido ao aumento da população, da urbanização e da mobilidade global. Este setor consumiu cerca de 28% da demanda total de energia. Os movimentos de passageiros e mercadorias consumiram cerca de 70% do total de energia consumida no transporte. Devido ao uso de combustíveis à base de petróleo em cerca de 95% da energia utilizada para transporte, o meio ambiente e a segurança energética são profundamente afetados 2.

A escassez de energia é um problema muito sério. O balanço energético do Egito em 2022 indica que o setor industrial consome o maior consumo de energia final (34,2%), seguido por transporte (24,2%), edifícios residenciais (18,8%) e agricultura e mineração (4,7%), que perfaz 81,9% de o consumo total3. Hoje, a crise dos preços dos combustíveis com o problema da conscientização são os fatores mais eficazes na estrutura do uso de energia em todo o mundo. Maiores esforços têm sido dedicados pelos pesquisadores para desenvolver uma energia renovável. A energia renovável é o factor chave para o futuro, não só para o Egipto, mas também para todo o mundo4. Portanto, utilizar o biodiesel como recurso alternativo de energia reduz poluentes e potenciais carcinógenos. Possui baixas emissões devido ao carbono orgânico utilizado na fotogeração. Além disso, não aumenta os níveis de dióxido de carbono na atmosfera5,6.

Plantas como óleos de soja, milho, palma e mamona são usadas para produzir biodiesel por reação com álcoois catalisados. Esses óleos podem ser óleos comestíveis ou não comestíveis. Usar óleos não comestíveis no biodiesel é melhor para ajudar nos problemas de déficit alimentar. Os preços do biodiesel dependem do custo do petróleo bruto (75%). Utilizar matérias-primas a preços baixos reduz o preço do biodiesel. No Egipto, o preço do óleo de rícino é mais barato do que o do óleo de Jatropha7. A diferença no preço do petróleo obtido da mamona é menor (15%) do que a da Jatropha no Egito.