Aprimorando a biografia

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 4606 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

A escassez de energia e os problemas de energia convencional são a principal razão para encontrar uma fonte de energia renovável, barata e ambientalmente correta, portanto, a produção de biodiesel é uma das soluções mais promissoras para esse problema. Além disso, a mamona egípcia é uma das culturas mais importantes para a produção de óleo em comparação com outras culturas oleaginosas comumente usadas. O principal objetivo deste estudo é aumentar a produção de bio-óleo de mamona egípcia usando micro-ondas e ultra-som como pré-tratamentos. Para isso, foram estudados os efeitos da velocidade da rosca de extração (20, 40 e 60 rpm) e temperatura (100, 150, 200 e 250 °C) no rendimento e qualidade da extração de óleo, requisitos de energia de extração e tempo de extração. Além disso, o efeito das condições de pré-tratamento de micro-ondas em três níveis de potência (Baixa, Média e Alta) e diferentes tempos (1, 2 e 3 min) e condição de pré-tratamento ultrassônico com diferentes temperaturas (40, 60 e 80 °C) e diferentes tempos (15, 30 e 45 min) para 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 de extração de óleo por prensa helicoidal foram temperatura de extração de 200 °C e velocidade de rosca de 60 rpm. Pode-se observar que o rendimento do óleo de extração, os requisitos de energia de extração e o tempo de extração foram de 35,59%, 18,68 e 1,86 min, respectivamente. Os pré-tratamentos com microondas tiveram melhor rendimento de óleo e energia necessária para extração em comparação com os pré-tratamentos ultrassônicos, onde os pré-tratamentos com 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 a extração variou de 1,77 a 2,00 e 1,79 a 2,21 min para os pré-tratamentos de micro-ondas e ultra-som, 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 de edifícios e transporte. As atividades de agricultura, pesca e silvicultura são as de baixo consumo de energia. O consumo de energia aumentou para 9,1 Giga ton em todas essas atividades durante o ano de 20191.

O consumo de combustível para transporte aumentou duas vezes durante as décadas perdidas, devido ao aumento da população, urbanização e mobilidade global. Este setor consumiu cerca de 28% da demanda total de energia. Os movimentos de passageiros e mercadorias consumiram cerca de 70% da energia total consumida no transporte. Devido ao uso de combustíveis à base de petróleo em cerca de 95% da energia usada 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 final de energia (34,2%), seguido por transporte (24,2%), edifícios residenciais (18,8%) e agricultura e mineração (4,7%), que perfaz 81,9% da o consumo total3. Hoje, a crise do preço do combustível com o problema de 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 fator chave para o futuro não só do Egito, mas também do mundo inteiro4. Portanto, a utilização do biodiesel como fonte alternativa de energia reduz poluentes e potenciais agentes cancerígenos. 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 soja, milho, palma e mamona são usadas para produzir biodiesel por reação com álcoois catalisados. Esses óleos podem ser óleos comestíveis ou não comestíveis. O uso de 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%). A utilização de matérias-primas a preços baixos reduz o preço do biodiesel. No Egito, o preço do óleo de mamona é mais barato do que o óleo de Jatropha7. A diferença no preço do óleo obtido da mamona é menor (em 15%) do que a da Jatropha no Egito.