Análise multivariada no diagnóstico da produção de biodiesel

Abstract

No contexto actual em que se insere a produção e consumo dos Biocombustíveis em Portugal, foram desenvolvidos combustíveis alternativos como recorrência a uma forma de energia renovável de duração ilimitada e que cause menor impacto ambiental do que os combustíveis de origem fóssil. A Iberol, possui nas suas instalações fabris uma unidade de produção de Biodiesel (UPB) cujo objectivo foi aumentar a competitividade da empresa bem como promover a sua preocupação com o meio ambiente. As condições de fabrico de biocombustíveis são um exemplo excelente de um sistema multivariado em que é por demais relevante realizar um diagnóstico do processo de fabrico com vista a procurar optimizar e rentabilizar a produção, mantendo os parâmetros do produto dentro dos intervalos de confiança impostos pela norma EN 14214. Este trabalho começou com a recolha de dados quer ao nível da produção, quer ao nível do laboratório da Iberol. Após a recolha de dados e constituição da matriz original de dados estes foram tratados de modo a iniciar os cálculos que iriam conduzir aos resultados obtidos. Sendo este sistema constituído por cerca de 200 variáveis o que constituiu demasiada informação para ser processada, realizou-se uma abordagem preliminar a cada um dos três sectores de dados – as matérias-primas, as condições de produção e as características finais do produto na primeira fase de tratamento. Considerou-se que dos predictores (x) fazem parte toda a informação relativa à matéria-prima, bem como todos os dados relativos ao processo produtivo. As respostas (y) dizem respeito a todos os parâmetros de análise de produto final (análise completa de lote de expedição). Tentou-se verificar alguma eventual relação entre as matérias-primas e as condições de produção explorando o sub-espaço dos predictores. Quando o sub-espaço dos predictores (matérias-primas e condições de produção) estavam estudados seguiu-se para a exploração das inter-relações entre predictores e respostas. Como um dos objectivos deste trabalho era encontrar as inter-relações entre variáveis, a normalização das variáveis foi realizada em todos os casos no sentido de minimizar os efeitos de escala e, deste modo, permitir a maximização das respectivas inter-relações. Efectuou-se um cálculo e análise das componentes principais que antecedeu a realização de uma análise factorial através da modelação do sistema por mínimos quadrados parciais (PLS). Foram obtidas correlações importantes entre variáveis e que são o espelho de todos os factores e problemáticas do processo produtivo do biodiesel. No sentido de compatibilizar a transferência de resultados entre aplicações de software (octave/excel/ word), na representação de números reais , optou-se por utilizar o símbolo “.” (ponto) como separador decimal em vez do símbolo “,” (vírgula) adoptado pela escrita portuguesa