Novas metodologias de pesquisa para validar a importância do teor de materiais voláteis e de carbono fixo em materiais lignocelulósicos.
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17560 |
Resumo: | Brazil has potential for the cultivation of various biomasses of energy interest. Knowledge of the best energy parameters to evaluate a lignocellulosic biofuel is essential for this new scenario. Immediate analysis is a simple and inexpensive methodology to provide information for different fuels. The objective was to bring new interdisciplinary analyzes to have a holistic interpretation of the parameters that make up the immediate analysis. In the first chapter, a bibliographic review about lignocellulosic biomass was elaborated; context in the world and national matrix, chemical composition of the macrocomponents, immediate analysis, calorific value, elemental analysis. In the second chapter two, different analyzes were tested in the field of forest fires, seeking to establish an association with parameters of immediate analysis. Ten different types of lignocellulosic biomass were used. There was a strong correlation between the content of volatile materials and the ignition time and duration of flame of the tested biomasses. In chapter three, an isothermogravimetric analysis was tested in a muffle furnace. Tectona grandis biomass was used at six different temperatures in order to generate different values of fixed carbon. The correlation of fixed carbon with the time of thermal degradation of different materials was confirmed. In chapter four, an approach was made to the influence of humidity on biofuel. The results showed that higher humidity caused a longer ignition time and a shorter fuel flame duration. In the isothermogravimetric analysis it was observed that in the first thirty seconds the material loses all its moisture. In drier biomasses, part of the volatiles is also lost at the same time. Which is responsible for releasing the volatile flammable material that accelerated its ignition against the most humid biomasses. It is concluded that new methodologies were created and can be worked together with the immediate analysis |
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The objective was to bring new interdisciplinary analyzes to have a holistic interpretation of the parameters that make up the immediate analysis. In the first chapter, a bibliographic review about lignocellulosic biomass was elaborated; context in the world and national matrix, chemical composition of the macrocomponents, immediate analysis, calorific value, elemental analysis. In the second chapter two, different analyzes were tested in the field of forest fires, seeking to establish an association with parameters of immediate analysis. Ten different types of lignocellulosic biomass were used. There was a strong correlation between the content of volatile materials and the ignition time and duration of flame of the tested biomasses. In chapter three, an isothermogravimetric analysis was tested in a muffle furnace. Tectona grandis biomass was used at six different temperatures in order to generate different values of fixed carbon. The correlation of fixed carbon with the time of thermal degradation of different materials was confirmed. In chapter four, an approach was made to the influence of humidity on biofuel. The results showed that higher humidity caused a longer ignition time and a shorter fuel flame duration. In the isothermogravimetric analysis it was observed that in the first thirty seconds the material loses all its moisture. In drier biomasses, part of the volatiles is also lost at the same time. Which is responsible for releasing the volatile flammable material that accelerated its ignition against the most humid biomasses. It is concluded that new methodologies were created and can be worked together with the immediate analysisO Brasil possui potencial para o cultivo de várias biomassas de interesse energético. O conhecimento dos melhores parâmetros energéticos para avaliar um biocombustível lignocelulósico é essencial. A análise imediata é uma metodologia simples e barata para fornecer informações para diferentes combustíveis. O objetivo foi trazer novas análises interdisciplinares para compreender os fenômenos na sua totalidade no que diz os parâmetros que compõe a analise análise imediata. No primeiro capítulo foi elaborada uma revisão bibliográfica acerca da biomassa lignocelulósica; contexto na matriz mundial e nacional, composição química do macrocomponentes, análise imediata, poder calorífico, análise elementar. No segundo capítulo foram testadas diferentes análises no campo de incêndios florestais buscando estabelecer uma associação com parâmetros da análise imediata. Utilizou-se dez diferentes tipos de biomassas lignocelulósicas. Observou-se uma forte correlação do teor de materiais voláteis com o tempo de ignição e a duração de chama das biomassas testadas. No capítulo três testou-se no forno mufla uma análise isotermogravimétrica (termogravimétrica em condição de isoterma). Foi utilizada a biomassa de Tectona grandis em seis diferentes temperaturas, a fim de se gerar diferentes valores de carbono fixo. Foi confirmada a correlação do carbono fixo com o tempo de degradação térmica dos diferentes materiais. No capítulo quatro foi feita uma abordagem da influência da umidade no biocombustível. Os resultados mostraram que a maior umidade ocasionou um maior tempo de ignição e uma menor duração de chama do combustível. Na análise isotermogravimetrica observou-se que nos trinta primeiros segundos o material perde toda sua umidade. Nas biomassas mais secas parte dos voláteis também é perdida nesse mesmo tempo. Que é responsável por liberar gases inflamáveis que aceleram a ignição frente as biomassas mais úmidas. Conclui-se que novas metodologias foram criadas e podem ser trabalhadas em conjunto com a análise imediata.OutraporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus SorocabaPrograma de Pós-Graduação em Planejamento e Uso de Recursos Renováveis - PPGPUR-SoUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessBiofuelsMethodologyBiomassIsothermogravimetricBiocombustíveisMetodologiaBiomassaIsotermogravimetriaCIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::ENERGIA DE BIOMASSA FLORESTALNovas metodologias de pesquisa para validar a importância do teor de materiais voláteis e de carbono fixo em materiais lignocelulósicos.New research methodologies to validate the importance of volatile matter and fixed carbon in lignocellulosic materialsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis60060049938907-5470-46af-a33a-b8a79a24b244reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTese_final_aprovada.pdfTese_final_aprovada.pdfTese_doutorado_SILVA_D_Aapplication/pdf3392823https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17560/1/Tese_final_aprovada.pdfd66cd1f45ec2a5da055be037426bcb44MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8913https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17560/2/license_rdf3185b4de2190c2d366d1d324db01f8b8MD52TEXTTese_final_aprovada.pdf.txtTese_final_aprovada.pdf.txtExtracted texttext/plain178304https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17560/3/Tese_final_aprovada.pdf.txt3ee5561b184b790855f90ac11177927aMD53THUMBNAILTese_final_aprovada.pdf.jpgTese_final_aprovada.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6502https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17560/4/Tese_final_aprovada.pdf.jpgc58e6dc77d8b1efd35ad4b9e3783ed2cMD54ufscar/175602023-09-18 18:32:34.76oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/17560Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:34Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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