Physicochemical characterization of biofuels and biolubricants obtained from sesame oil (Sesamum indicum)
DOI:
https://doi.org/10.34188/bjaerv9n3-029Palavras-chave:
biomass, epoxidation, transesterification, sesame, sustainabilityResumo
Sesame oil, extracted from the seeds of the Sesamum indicum plant, is widely recognized for its high nutritional value, being rich in unsaturated compounds and antioxidant properties. These characteristics make sesame oil a promising raw material for the production of biodiesel and sustainable biolubricants. This research aimed to synthesize biodegradable biofuels and lubricants from sesame oil through transesterification reactions via methyl and ethyl routes and epoxidation. Physicochemical analyses of the sesame oil, biodiesels, and synthesized biolubricants were performed. The results indicated that the oil demonstrated good quality for the transesterification processes, with a mass/mass yield of 96% for the methyl route and 90% for the ethyl route. The physicochemical parameters showed that the methyl biodiesel presented properties closer to the required standards, mainly in relation to viscosity and acidity index. Ethyl biodiesel showed a need for improvements in these parameters. Regarding the epoxidation process, yields were 96% for the methyl biolubricant and 92% for the ethyl biolubricant. Overall, sesame oil was found to be potentially applicable in the production of biofuels and biolubricants, with better yields in the methyl route.
Referências
AHMAD, M.; KHAN, M. A.; ZAFAR, M.; SULTANA, S.Environmentally friendly renewable energy from sesame biodiesel. Energy Sources, Part A: Recovery, Use and Environmental Effects , v. 32, n. 2, p. 189–196, 2009.
ANDRADE, R. L.; SANTOS, J. C. O. Purification and utilization of glycerol waste generated in biofuel production: a review. Brazilian Applied Science Review, v. 10, n. 1, p. e87047, 2026.
ANJOS, E. V. A. Avaliação do grau de insaturação em óleos vegetais comestíveis poliinsaturados. 2014. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2014.
BALTACIOGLU, H; BALKOSE, D. Effect of zinc stearate and/or epoxidized soybean oil on gelation and thermal stability on PVC-DOP plastigels. Journal of Applied Polymery Science, v. 74, p. 2488-2498, 1999.
CRUZ, J. F. S. Química e sustentabilidade: análise comparativa da obtenção de lubrificantes biodegradáveis pela epoxidação do óleo de soja comercial e usado em fritura. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Curso de Licenciatura em Química) - Universidade Federal de Campina Grande, Cuité, 2022.
DANTAS, F. R.; SOUSA, I. V. S.; OLIVEIRA, I. L.; DANTAS, G. M. P.; SANTOS, J. C. O. Síntese e Caracterização Físico‐Química de Biolubrificante Obtido de Óleo de Soja Residual Oriundo de Restaurante Universitário. Educação Ciência e Saúde, v. 8, n. 2, p. 1-19, 2021.
DAWODU, F. A; AYODELE, O. O.; BOLANLE-OJO, T. Biodiesel production from Sesamum indicum L. seed oil: An optimization study. Egyptian Journal of Petroleum, v. 23, n. 2, p. 191-199. 2014.
ENCARNAÇÃO, A. P. G. Geração de biodiesel pelos processos de transesterificação e hidroesterificação, uma avaliação econômica. Dissertação de Mestrado (Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos Bioquímicos), UFRJ, Rio de Janeiro, 2008.
FARIAS, H. H. Epoxidação etílica do óleo de pinhão-manso para obtençao de lubrificante biodegradável. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Curso de Licenciatura em Química) - Universidade Federal de Campina Grande, Cuité, 2023.
FARIAS, H. H.; MACEDO, A. D. M.; RAMOS, J. D. F.; SANTOS, J. C. O. Epoxidação metílica do óleo de mamona para síntese de biolubrificante. Educação, Ciência e Saúde, v. 8, n. 2, 2021.
FELÍCIO, R. A. Mudanças Climáticas e Aquecimento Global – Nova Formatação e Paradigma para o Pensamento Contemporâneo?. Ciência e Natura, p. 257-266, 2014.
FERDOUS, K.; UDDIN, M. R.; KHAN, M. R.; ISLAM, M. A. Biodiesel from Sesame Oil: Base Catalyzed Transesterification. International Journal of Engineering and Technology, v. 1, n. 4, p. 420-431, 2012.
FIRMINO, P. T.; ARRIEL, N. H. C.; SILVA, A. C. Agroindustrialização. In: Arriel, N. H. C.; Beltrão, N. E. M.; Firmino, P. T. Gergelim: o produtor pergunta, a Embrapa responde. Brasília, DF: Embrapa Informação Tecnológica, 2009. p. 169-192.
KNOTHE, G.; GERPEN, J. V.; KRAHL, J.; RAMOS, L. P. Manual de biodiesel. 1.ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2006.
MACEDO, A. D. M. ; SANTOS, J. C. O. Synthesis of biodegradable lubricating oils by methyl and ethyl epoxidation of castor oil esters. International Journal of Development Research, v. 12, n. 9, p. 59024-59027, 2022.
MACEDO, A. D. M. Uso do óleo de mamona (Ricinus communis) na obtenção de lubrificantes biodegradáveis. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Curso de Licenciatura em Química) - Universidade Federal de Campina Grande, Cuité, 2023.
MACEDO, A. D. M.; FARIAS, H. H.; RAMOS, J. D. F.; PEREIRA, A. M. S.; ROCHA, E. C. S. ; OLIVEIRA, I. L.; SANTOS, J. C. O. Otimização do Processo de Síntese de Biolubrificantes por Epoxidação de Óleo Residual Oriundo de Restaurante Universitário. Brazilian Journal of Development, v. 7, n. 12, p. 119743-119761, 2021.
MACHADO, G. C; CHAVES, J. B. P.; ANTONIASSI, R. Composição em ácidos graxos e caracterização física e química de óleos hidrogenados de coco babaçu. Revista Ceres, v. 53, n. 308, p. 463- 470, 2006.
MANDARINO, J.; ROESSING, A.; BENASS, V. Óleos: alimentos funcionais. Embrapa Soja: São Paulo, p. 91-130, 2005.
ODIBI, C.; BABAIE, M.; ZARE, A.; NABI, M. N.; BODISCO, T. A.; BROWN, R. J. Exergy analysis of a diesel engine with waste cooking biodiesel and triacetin. Energy Conversion and Management, v. 198, n. 15, p. 111912, 2019.
OLIVEIRA, C. R. S. Obtenção e caracterização de lubrificantes biodegradáveis pela epoxidação do óleo de canola (Brassica napus). 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Curso de Licenciatura em Química) - Universidade Federal de Campina Grande, Cuité, 2024.
PEREIRA, A. M. S. Estudo comparativo das propriedades físico-químicas de biolubrificantes obtidos do óleo de soja refinado e residual. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Curso de Licenciatura em Química) - Universidade Federal de Campina Grande, Cuité, 2022.
QUIRINO, F. A. B. Simulação do processo de desasfaltação de petróleo pesado para obtenção de asfaltenos e óleo lubrificante. 2009. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Unicamp, Campinas, 2009.
RAMOS, J. D. F. Epoxidação metílica do óleo de algodão visando a obteção de um lubrificante biodegradável. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Curso de Licenciatura em Química) - Universidade Federal de Campina Grande, Cuité, 2024.
RAMOS, J. D. F.; FREITAS, J. C. R.; SANTOS, J. C. O. Análise espectroscópica e físico-química de um lubrificante biodegradável sintetizado pela epoxidação metílica do óleo de algodão. Educação, Ciência e Saúde, v. 11, n. 2, 2024.
SANTANA, T. S.; LIMA, E. N.; NETO, A. O. W.; DA SILVA, G. F.; SILVA, M. S. Estudo do sabão de óleo de mamona (Ricinus communis) como inibidor de corrosão em fluido salino. Scientia Plena, v. 14, n. 6, p. 1-9, 2018.
SANTOS, D. C.; VIEIRA, F. M.; SANTOS, J. C. O. Desenvolvimento de lubrificantes biodegradáveis a partir do óleo de palma para uso na construção civil. Educação, Ciência e Saúde, Cuité, v. 13, n. 1, p. e743, jan-jun 2026.
SANTOS, E. H. Síntese e Caracterização de Biolubrificantes a Partir do Óleo de Soja Refinado. 2011. Trabalho de conclusão de curso (Tecnologia em Processos Ambientais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2011.
SANTOS, J. C. O.; ALMEIDA, R. A.; CARVALHO, M. W. N. C.; LIMA, A. E. A.; SOUZA, A. G. Recycling of lubricating oils used in gasoline/alcohol engines. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, v. 18, n. 1, p. 1-8, 2019.
SANTOS, J. C. O.; DANTAS, F. R.; SOUSA, I. M. S.; OLIVEIRA, I. L.; DANTAS, G. M. P. Síntese e caracterização físico-química de biolubrificante obtido de óleo de soja residual oriundo de restaurante universitário. Educação, Ciência e Saúde, v. 8, n. 2, 2021.
SARMENTO, R. G.; PAIXÃO, J. L. da; OLIVEIRA, Éder G. da P.; DUARTE, F. A. de O.; LIMA, E. de M.; SILVA, T. E. O. da; SILVA, W. A. N. da; CAMPELO, R. M. Educação, crise climática e sustentabilidade: formação de hábitos e práticas sustentáveis no contexto escolar. Brazilian Journal of Animal and Environmental Research, [S. l.], v. 9, n. 2, p. e86898, 2026. DOI: 10.34188/bjaerv9n2-076. Disponível em: https://ojs.brazilianjournals.com.br/ojs/index.php/BJAER/article/view/86898. Acesso em: 14 maio. 2026.
SARAVANAN, A. P.; PUGAZHENDHI, A.; MATHIMANI, T. A comprehensive assessment of biofuel policies in the BRICS nations: Implementation, blending target and gaps. Fuel, v. 272, p. 117635, 2020.
SAYDUT, A.; DUZ, M. Z.; KAYA, C.; KAFADAR, A. B.; HAMAMCI, C. Transesterified sesame (Sesamum indicum L.) seed oil as a biodiesel fuel. Bioresource Technology, v. 99, n. 14, p. 6656-6660, 2008.
SILVA, A. C. Biodiesel de Gergelim (Sesamum indicum L.): Um estudo de equilíbrio ternário. 2016. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2016.
SILVA, C. C.; CONCEIÇÃO, M. M.; SANTOS, J. C. O. Obtaining biofuel from rice bran oil as energy alternative: Thermal and oxidative stability. International Journal of Development Research, v. 12, n. 6, p. 56425-56429, 2022.
SILVA, C.; SILVA, S. Avaliação de solventes e condições experimentais para extração do óleo de sementes de nabo forrageiro (Raphanussativus L.). Engevista, v. 18, n. 2, p. 348-362, 2016.
SILVA, F. A. Desenvolvimento e caracterização de lubrificantes biodegradáveis a partir do óleo de milho. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Curso de Licenciatura em Química) - Universidade Federal de Campina Grande, Cuité, 2024.
SILVA, G. O. Obtenção e caracterização de biodiesel a partir de óleo residual de fritura por catálise alcalina via transesterificação. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química) - Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará, Marabá, 2018.
SILVA, M. F. Validação da Conformidade de Álcool Etílico Antisséptico e Higienizante Durante a Flexibilizaçãode Comercialização pela Anvisa. 2021. Trabalho de conclusão de curso (Química) - Universidade Federal da Paraíba, Areia, 2021.
SLAVEC, G. A. Validação Tribológica de Biograxas Sintetizadas Comparadas com Graxas Minerais Comerciais. 2020. Dissertação de Mestrado (Engenharia Química) - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Ilha Solteira, 2020.
VIEIRA, F. M.; SANTOS, D. C.; DOS SANTOS CRUZ, J. F.; DE FREITAS, J. C. R.; SANTOS, J. C. O. Desafios da sustentabilidade ambiental: obtenção de lubrificantes biodegradáveis do óleo de algodão para uso na construção civil. Revista Eletrônica Multidisciplinar de Investigação Científica, v. 5, n. 23, 2026.
YESILYURT, M. K.; CESUR, C. Biodiesel synthesis from Styrax officinalis L. seed oil as a novel and potential non-edible feedstock: A parametric optimization study through the Taguchi technique. Fuel, v. 265, 2020.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
- O conteúdo dos artigos é de responsabilidade exclusiva dos autores.
- É permitida a reprodução total ou parcial do conteúdo dos artigos, desde que citada a fonte.
- Artigos com plágio serão recusados, e o autor do plágio perderá o direito de publicar nesta revista.
- Os nomes e endereços informados nesta revista serão utilizados exclusivamente para os serviços prestados por esta publicação e não estão disponíveis para outros fins ou a terceiros.
- Depois de enviar os artigos, os autores cedem os direitos autorais de seus artigos ao BJAER. Se você se arrepender da submissão, o autor tem o direito de solicitar ao BJAER que não publique seu artigo. Porém, essa solicitação deve ocorrer até dois meses antes da divulgação do número que o artigo será publicado.
- O BJAER usa a licença Creative Commons CC BY. Informações sobre esta licença podem ser encontradas em: https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
Brazilian Journal of Animal and Environmental Research (BJAER) se reserva o direito de efetuar nos originais alterações de ordem normativa, ortográfica e gramatical, com vistas a manter o padrão culto da língua, respeitando, porém, o estilo dos autores. Os trabalhos finais não serão enviadas aos autores.