S??ntese de material de valor agregado a partir de coproduto da combust??o de carv??o

• Autor(a) principal: GROSCHE, LUCAS C.
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30745
• topic: desulfurization; calcium silicates; hydroxides; battelle hydrothermal coal process; bioremediation; adsorption; coal; ashes; synthesis; tracer techniques; trace amounts; cesium; elementary particles; water chemistry; liquid wastes; waste processing

O presente projeto se insere na sugest??o encontrada no "Roadmap tecnol??gico para a produ????o e uso limpo do carv??o mineral nacional: 2012 a 2035" quanto ??s a????es necess??rias para que seja estabelecido um ambiente favor??vel ao maior uso do carv??o mineral no Brasil. Isso se d?? no que tange ao desenvolvimento de tecnologia considerada priorit??ria para o setor da gera????o termel??trica, a saber: aproveitamento de coprodutos da combust??o de carv??o (PCC). Neste contexto, o projeto envolveu o desenvolvimento de processos capazes de sintetizar material de valor agregado a partir de PCC, como fonte alternativa de sil??cio e alum??nio. O material escolhido, proveniente da queima do carv??o foi o res??duo de dessulfuriza????o de gases de exaust??o, e os nanomateriais sintetizados s??o considerados produtos de alto valor agregado por possibilitar in??meras aplica????es. O presente trabalho foi dividido em duas etapas; a primeira etapa tratou da s??ntese e caracteriza????o dos nanomateriais obtidos a partir de diferentes condi????es da rea????o de ativa????o alcalina buscando aperfei??oar o processo de s??ntese. Os res??duos de dessulfuriza????o foram coletados de tr??s localidades diferentes, que no in??cio do projeto representavam todas as localidades onde a tecnologia de dessulfuriza????o j?? estava sendo aplicada na gera????o de energia el??trica a partir do carv??o. Quanto a caracteriza????o dos res??duos, embora existam diferen??as envolvidas nos processos que originam as amostras gerando muitas vezes materiais com formas cristalinas diferentes, foram encontrados em todas as amostras os elementos c??lcio, alum??nio e s??licio. As amostras das tr??s localidades de amostragem foram submetidas ao processo de ativa????o hidrot??rmica alcalina formando principalmente materiais zeol??ticos (Sodalitas), tobermoritas e outros compostos do tipo hidrotalcitas. A segunda etapa do trabalho foi direcionada ao uso dos materiais no tratamento de ??gua contaminada com c??sio, com este objetivo o res??duo de dessulfuriza????o que indicou maior presen??a de tobermoritas e hidrotalcitas foi selecionado para otimiza????o do processo de s??ntese hidrot??rmica por duas etapas incluindo fus??o previa do res??duo. E o material com os melhores resultados de acordo com os materiais cristalinos obtidos foi testado quanto a sua capacidade de remo????o de ??ons de c??sio em solu????o, assim como sua seletividade em rela????o ao s??dio presente em certos meios como, por exemplo, na ??gua do mar, em solu????es salinas sint??ticas e tamb??m em uma amostra de ??gua marinha. A capacidade de adsor????o do Cs+ sobre o material adsorvente foi de 1949 ??mol g-1, indicando que o adsorvente sintetizado pertence ao grupo de materiais com alta capacidade de adsor????o de c??sio quando comparado com outros materiais estudados na literatura, al??m de apresentar seletividade para o ??on de c??sio em rela????o ?? ??gua do mar. Por fim entende-se que o material tem grande potencial para aplica????es em remedia????es em acidentes como o de Fukushima, onde c??sio radioativo foi liberado na ??gua do mar. Especialmente devido ao material como o res??duo de dessulfuriza????o ser produzido em larga escala e n??o possuir aplica????o na ind??stria sendo destinado a aterros onde pode se tronar passivo ambiental.