Avaliação da contaminação microbiana durante armazenamento simulado da mistura B10 e óleo diesel com diferentes teores de enxofre

Abstract

Desde 2008 o óleo diesel comercializado no território nacional tem recebido a adição crescente de biodiesel, além da redução gradativa nos teores de enxofre, que é uma tendência mundial de minimizar o impacto gerado pela queima de combustíveis fósseis. Aspectos relacionados com a qualidade final das misturas diesel com biodiesel, desde a produção até o armazenamento, tem recebido especial atenção. O objetivo desse trabalho foi avaliar a suscetibilidade à contaminação microbiana, durante o armazenamento simulado, do óleo diesel puro e mistura B10 com diferentes teores de enxofre: ULSD (S10), LSD (S50), HSD (S500) e UHSD (S1800). Os resultados dessa pesquisa mostraram que Pseudallescheria boydii apresentou maior habilidade de crescer na mistura B10 que Paecilomyces variotii. As análises de degradação, por espectroscopia no infravermelho, revelaram que os combustíveis avaliados possuem distintas características moleculares de acordo com os teores de enxofre. Os dados de RMN H-1 mostraram que o diesel com maior teor de enxofre (UHSD) apresentou reduzido teor de ramificações e compostos aromáticos comparado ao diesel com menor teor de enxofre (ULSD). O sequenciamento de alto rendimento (Illumina) do rDNA 16 e 18S mostrou que os Filos mais abundantes presentes no inóculo misto ao longo do tempo foram: Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Ascomycota e Basidiomycota. Os prováveis metabólitos identificados por UPLC/Q-ToF - MS, na fase aquosa, foram os ácidos: mirístico, palmítico, esteárico, oleico, linoleico e α-linolênico com abundância relativa de 2-10 vezes superior aos controles, indicando degradação de origem microbiana. Entre os 10 parâmetros avaliados de estabilidade química, somente a estabilidade oxidativa apresentou desconformidade com o Regulamento Técnico ANP e os níveis de contaminação microbiana, ao final de 90 dias, foram considerados aceitáveis. O conjunto de dados sugere que a redução de compostos sulfurados no diesel não induz suscetibilidade à contaminação microbiana, porém fatores como a origem da matéria prima, processo de refino e adição de biodiesel devem ser considerados. Os resultados desses estudos auxiliam na melhor compreensão dos microrganismos e metabólitos envolvidos nos processos de biocorrosão e biodeterioração do diesel e suas misturas visando a qualidade final do combustível.

Since 2008, the diesel fuel sold in the country has received the increasing addition of biodiesel, in addition to the gradual reduction in sulfur content, which is a global trend to minimize the impact generated by burning fossil fuels. Aspects related to the final quality of diesel and biodiesel blends, from production to storage, has received special attention. The aim of this study was to evaluate the susceptibility to microbial contamination during simulated storage, in pure diesel and blend B10 with different sulfur contents: ULSD (S10), LSD (S50), HSD (S500) and UHSD (S1800). The results of this research showed that Pseudallescheria boydii had greater ability to grow in the blend B10 than Paecilomyces variotii. The degradation analysis, infrared spectroscopy, showed that these fuels have different molecular characteristics according to their sulfur content. The data H1 NMR showed that the diesel with higher sulfur content (UHSD) showed a low level of branching and aromatic compounds compared to diesel fuel with lower sulfur content (ULSD). The high throughput sequencing (Illumina) of 16S and 18S rDNA showed the Phyla most abundant present in the mixed inoculum over time were: Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Ascomycota and Basidiomycota. Putative metabolites identified by UPLC / Q-ToF-MS in the water phase were: myristic, palmitic, stearic, oleic, linoleic and α-linolenic acids with relative abundance of 2-10 times higher than controls indicating degradation of microbial origin. Among the 10 evaluated parameters for chemical stability, only oxidative stability showed nonconformity with the ANP Technical Regulation and microbial contamination levels at the end of 90 days were considered acceptable. The data set suggest that the reduction of sulfur compounds in diesel fuel are not induced microbial susceptibility contamination, but factors such as the origin of the raw material, refining process and adding biodiesel to be considered. The results of these studies help to better understand the microorganisms and metabolites involved in the biocorrosion and biodeterioration processes of diesel and their blends aiming at the final quality of the fuel.