Hoje, o biodiesel é produzido principalmente em reatores em lote. O processamento ultrassônico de biodiesel permite o processamento contínuo de inline. A ultrassonização pode alcançar um rendimento de biodiesel superior a 99%. Os reatores ultrassônicos reduzem o tempo de processamento do processamento convencional de 1 a 4 horas para menos de 30 segundos. Mais importante, a ultrassonização reduz o tempo de separação de 5 para 10 horas (usando agitação convencional) para menos de 60 minutos. A ultrassonização também ajuda a diminuir a quantidade de catalisador exigido em até 50% devido ao aumento da atividade química na presença de cavitação (ver também sonoquímica). Ao usar a ultrassônica, a quantidade de metanol em excesso é reduzida, também. Outro benefício é o consequente aumento da pureza da glicerina.
O processamento ultrassônico do biodiesel envolve as seguintes etapas:
1. o óleo vegetal ou gordura animal está sendo misturado com o metanol (que faz ésteres de metila) ou etanol (para ésteres etílicos) e metoxida de sódio ou potássio ou hidróxido
2. a mistura é aquecida, por exemplo, a temperaturas entre 45 e 65degC
3. a mistura aquecida está sendo sonicada em linha por 5 a 15 segundos
4. glicerina cai ou é separada usando centrífugas
5. o biodiesel convertido é lavado com água
Mais comumente, a sônica é realizada a uma pressão elevada (1 a 3bar, pressão do medidor) usando uma bomba de alimentação e uma válvula de pressão traseira ajustável ao lado da célula de fluxo.
Custos da Fabricação de Biodiesel Ultrassônico
A ultrassônica é um meio eficaz para aumentar a velocidade de reação e a taxa de conversão no processamento comercial de biodiesel. Os custos de processamento ultrassônico resultam principalmente do investimento em equipamentos ultrassônicos, custos de utilidade e manutenção. A excelente eficiência energética (click chart à direita) dos dispositivos ultrassônicos altrasônicos ajuda a reduzir os custos de utilidade e por isso para tornar esse processo ainda mais verde. Os custos resultantes para a ultrassônica variam entre 0,1ct e 1,0ct por litro (0,4ct a 1,9ct/galão) quando utilizados em escala comercial. Leia mais informações sobre os custos de processamento ultrassônico.
