Simultaneous optimization on biolubricants obtained through a quaternary mixture of vegetable oils: application of the desirability function

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Resumo

To reduce the environmental impacts and the costs of the production of biolubricant, this work proposes the use of vegetable oil mixtures that have not been chemically modified. Formulations of biolubricants were proposed with the use of jatropha curcas, castor, macauba kernel, and macauba pulp oils since these have potential physical-chemical properties to generate a high-performance biolubricant. A simplex centroid quaternary mixture design was used with the desirability function for the simultaneous improvement of the viscosity index and lubricity in the blends. Good results for these properties were obtained for some blends, especially that with macauba pulp oil, which presented comparable or superior performance to those for vegetable oils chemically modified. Macauba has been pointed out as a new feedstock for biodiesel, green diesel, and sustainable aviation fuels (SAF), and its use as eco-lubricant can aggregate the value of this new palm oil, promoting social, economic, and ambient benefits.

Abstract

Para reduzir os impactos ambientais e os custos da produção de biolubrificante, este trabalho propõe o uso de misturas de óleos vegetais que não foram quimicamente modificados. Formulações de biolubrificantes foram propostas com o uso de óleos de pinhão-manso, mamona, amêndoa de macaúba e polpa de macaúba, pois estes possuem propriedades físico-químicas potenciais para gerar um biolubrificante de alto desempenho. Foi utilizado um planejamento de misturas quaternárias do tipo centroide simplex com a função desejabilidade para a melhoria simultânea do índice de viscosidade e lubricidade das blendas. Bons resultados para essas propriedades foram obtidos para algumas blendas, principalmente com óleo de polpa de macaúba, que apresentou desempenho comparável ou superior aos óleos vegetais quimicamente modificados. Macaúba temsido apontada como uma nova matéria-prima para biodiesel, diesel verde e combustíveis sustentáveis de aviação (SAF), e seu uso como biolubrificante pode agregar valor a esse novo óleo de palma, promovendo benefícios sociais, econômicos e ambientais.

Assunto

Óleos e gorduras, Viscosidade, Óleos lubrificantes, Biomassa vegetal

Palavras-chave

Biolubricant, Vegetable oil, Quaternary mixture design, Multiple response optimization, Desirability function

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https://periodicos.ufv.br/jcec/article/view/13798/7254

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