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Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Uso da Espectroscopia de Infravermelho Médio e Métodos Quimiometricos MCR-ALS e SVR no Controle de Qualidade de Biodiesel Metílico de Dendê e Macaúba
Alternate title (s): Use of Mid-Infrared Spectroscopy and MCR-ALS and SVR Chemometric Methods in Quality Control of Methyl Biodiesel from Palm Oil and Macaúba
Author: Teles, Edvando Souza
First Advisor: Soares, Ricardo Reis
First member of the Committee: Buiatte, Jose Eduardo
Second member of the Committee: Harter, Luiz Vitor Leonardi
Third member of the Committee: Silva, Valmir Jacinto da
Fourth member of the Committee: Souza, Paulo Sérgio de
Summary: Das análises feitas pela Agência Nacional de Petróleo (ANP), no diesel S10, dentre as não conformidades observadas, a maior foi a do teor de biodiesel no diesel. Para garantir a qualidade do diesel S10, este trabalho propõe um método para determinar o teor e a adulteração do biodiesel no diesel, utilizando a técnica de espectroscopia no infravermelho médio aliada a métodos quimiométrico como Resolução Multivariada de Curvas por Quadrados Mínimos Alternados (MCR-ALS) e Regressão por Vetores de Suporte (SVR). Todas as amostras foram preparadas em laboratório e o diesel puro doado pela Transpetro. O resultado da determinação do teor de biodiesel metílico de dendê em misturas com diesel, utilizando MCR-ALS, apresentaram RMSEC de 0,52%, RMSEP de 0,65% e coeficiente de correlação R2 de 0,9970. A determinação do teor de biodiesel metílico de macaúba em diesel obteve RMSEC de 0,32%, RMSEP de 0,46% e R2 de 0,9997. A determinação de adulteração de biodiesel de dendê com óleo lubrificante obteve RMSEC de 0,65%, RMSEP de 0,81% e R2 de 0,9998. A determinação de adulteração de biodiesel de macaúba com óleo residual obteve RMSEC de 0,34%, RMSEP de 0,52% e R2 de 0,9998, todos estes resultados demonstrando a alta precisão e confiabilidade dos modelos na identificação de teor e adulterações utilizando (MCR-ALS). Na Regressão por Vetores de Suporte (SVR), a determinação do teor de biodiesel metílico de dendê em diesel utilizando SVR obteve RMSEC de 0,11%, RMSEP de 0,15%, RMSECV de 0,31% e R2 de 0,9998. A determinação do teor de biodiesel metílico de macaúba em diesel com SVR obteve RMSEC de 0,16%, RMSEP de 0,24%, RMSECV de 0,22% e R2 de 0,9994. Na determinação de adulteração do biodiesel de dendê com óleo lubrificante utilizando SVR obteve RMSEC de 0,12%, RMSEP de 0,58%, RMSECV de 0,29% e R2 de 0,9965. A determinação de adulteração do biodiesel de macaúba com óleo residual e óleo lubrificante utilizando SVR obteve RMSEC de 0,20%, RMSEP de 0,28%, RMSECV de 0,29% e R2 de 0,9994. Ambos os modelos demonstrando boa precisão e robustez na detecção de adulterações.
Abstract: Among the analyses performed by the National Petroleum Agency (ANP) on S10 diesel, the largest nonconformity was the biodiesel content in the diesel. To ensure the quality of S10 diesel, this study proposes a method to determine the biodiesel content and adulteration in diesel, using the mid-infrared spectroscopy technique combined with chemometric methods such as Multivariate Curve Resolution by Alternating Least Squares (MCR-ALS) and Support Vector Regression (SVR). All samples were prepared in the laboratory and the pure diesel was donated by Transpetro. The results of the determination of the methyl palm oil biodiesel content in diesel blends, using MCR-ALS, showed an RMSEC of 0.52%, RMSEP of 0.65% and a correlation coefficient of R2 of 0.9970. The determination of the methyl biodiesel content of macauba in diesel obtained RMSEC of 0.32%, RMSEP of 0.46% and R2 of 0.9997. The determination of adulteration of palm oil biodiesel with lubricating oil obtained RMSEC of 0.65%, RMSEP of 0.81% and R2 of 0.9998. The determination of adulteration of macauba oil biodiesel with residual oil obtained RMSEC of 0.34%, RMSEP of 0.52% and R2 of 0.9998, all these results demonstrating the high precision and reliability of the models in the identification of content and adulterations using (MCR-ALS). In Support Vector Regression (SVR), the determination of the methyl biodiesel content from palm oil in diesel using SVR obtained RMSEC of 0.11%, RMSEP of 0.15%, RMSECV of 0.31% and R2 of 0.9998. The determination of the methyl biodiesel content from macaúba in diesel with SVR obtained RMSEC of 0.16%, RMSEP of 0.24%, RMSECV of 0.22% and R2 of 0.9994. The determination of adulteration of palm oil biodiesel with lubricating oil using SVR obtained RMSEC of 0.12%, RMSEP of 0.58%, RMSECV of 0.29% and R2 of 0.9965. The determination of adulteration of macauba biodiesel with residual oil and lubricating oil using SVR obtained RMSEC of 0.20%, RMSEP of 0.28%, RMSECV of 0.29% and R2 of 0.9994. Both models demonstrated good precision and robustness in detecting adulterations.
Keywords: biocombustíveis
Biofuels
infravermelho médio
Mid-infrared
controle de qualidade
Quality control
calibração multivariada
Multivariate calibration
Quimiometria
Chemometrics
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Subject: Biocombustível
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Biocombustíveis
Quote: TELES, Edvando Souza. Uso da Espectroscopia de Infravermelho Médio e Métodos Quimiometricos MCR-ALS e SVR no Controle de Qualidade de Biodiesel Metílico de Dendê e Macaúba. 2025. 84 f. Tese (Doutorado em Biocombustíveis) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.35.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.35
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44897
Date of defense: 16-Dec-2024
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos.
Appears in Collections:TESE - Biocombustíveis

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