Produção de biocarvões de biomassas lignocelulósicas através de pirólise lenta e sua aplicabilidade como combustível sólido renovável

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bitencourt, Gustavo Felix
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/23041
Resumo: Este trabalho consiste na valorização econômica e ambiental de resíduos e subprodutos agrícolas por meio de um processo de conversão termoquímica para a produção de combustíveis sólidos alternativos. Nesse contexto, a pirólise lenta surge como uma excelente alternativa sustentável para o reaproveitamento de todo material que estaria sendo normalmente descartado sem nenhum valor econômico, frente ao desmatamento para produção de carvão vegetal e às atividades industriais do carvão mineral. Dessa forma, foram analisadas características físico-químicas dos materiais envolvidos através de técnicas como espectroscopia na região do infravermelho, análise elementar, análise imediata, análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura. A partir dessas caracterizações, as biomassas lignocelulósicas (torta da bocaiuva, semente do crambe e casca do licuri) e seus respectivos biocarvões tiveram seu potencial energético previsto de acordo com diversas correlações. Em função da existência de uma vasta gama de fórmulas presentes na literatura, realizou-se uma avaliação comparativa dos parâmetros envolvidos nessas equações. Dessa forma, estipulou-se que as fórmulas propostas por Parikh e Nhuchhen estariam mais adequadas para o tipo de material deste trabalho, conseguindo assim, predizer um valor de poder calorífico superior mais próximo do resultado empírico obtido através de um calorímetro. Os resultados de poder calorífico superior mostraram que o licuri e o seu respectivo biocarvão possuem o maior potencial para se enquadrar no mercado combustíveis sólidos renováveis, uma vez que os valores obtidos (25,23 e 28,00 MJ/kg) foram superiores a materiais combustíveis de referência, como o carvão mineral e o vegetal (19,57 e 23,81 MJ/kg). Além disso, a partir dos dados de produtividade dos frutos e resíduos do licuri e do rendimento da pirólise, torna-se possível uma projeção básica da produção em larga escala do seu biocarvão por meio da pirólise lenta
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Dessa forma, foram analisadas características físico-químicas dos materiais envolvidos através de técnicas como espectroscopia na região do infravermelho, análise elementar, análise imediata, análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura. A partir dessas caracterizações, as biomassas lignocelulósicas (torta da bocaiuva, semente do crambe e casca do licuri) e seus respectivos biocarvões tiveram seu potencial energético previsto de acordo com diversas correlações. Em função da existência de uma vasta gama de fórmulas presentes na literatura, realizou-se uma avaliação comparativa dos parâmetros envolvidos nessas equações. Dessa forma, estipulou-se que as fórmulas propostas por Parikh e Nhuchhen estariam mais adequadas para o tipo de material deste trabalho, conseguindo assim, predizer um valor de poder calorífico superior mais próximo do resultado empírico obtido através de um calorímetro. Os resultados de poder calorífico superior mostraram que o licuri e o seu respectivo biocarvão possuem o maior potencial para se enquadrar no mercado combustíveis sólidos renováveis, uma vez que os valores obtidos (25,23 e 28,00 MJ/kg) foram superiores a materiais combustíveis de referência, como o carvão mineral e o vegetal (19,57 e 23,81 MJ/kg). Além disso, a partir dos dados de produtividade dos frutos e resíduos do licuri e do rendimento da pirólise, torna-se possível uma projeção básica da produção em larga escala do seu biocarvão por meio da pirólise lentaThis work consists of the economic and environmental valorization of agricultural residues and by-products through a thermochemical conversion process for the production of alternative solid fuels. In this context, slow pyrolysis appears as an excellent sustainable alternative for the reuse of all material that would normally be discarded with no economic value, in view of deforestation for the production of charcoal and the industrial activities of coal. Thus, the physical and chemical characteristics of the materials involved were analyzed using techniques such as infrared spectroscopy, ultimate and proximate analysis, thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy. From these characterizations, lignocellulosic biomasses (bocaiuva seed cake, crambe seed and licuri nutshell) and their respective biochars had their energy potential predicted according to several correlations. Due to the existence of a wide range of formulas in the literature, a comparative assessment of the parameters involved in these equations was performed. Thus, it was stipulated that the formulas proposed by Parikh and Nhuchhen would be more suitable for the type of material in this work, thus managing to predict a higher heating value closer to the empirical result from a calorimeter. The results of higher heating value showed that licuri and its respective biochar have a great potential to fit the market for solid renewable fuels, since the values obtained were higher than reference combustible materials, such as charcoal and coal. In addition, based on the yield data of licuri fruits and residues and the yield of pyrolysis, a basic projection of the large-scale production of its biochar becomes possible through slow pyrolysisSantos Júnior, Fernando Martins dosLima, Thiago de MeloSchroeder, PriscilaRomeiro, Gilberto AlvesBitencourt, Gustavo Felix2021-08-30T18:40:28Z2021-08-30T18:40:28Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfBITENCOURT, Gustavo Felix. Produção de biocarvões de biomassas lignocelulósicas através de pirólise lenta e sua aplicabilidade como combustível sólido renovável. 2021. 80 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial)-Instituto de Química, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2021.https://app.uff.br/riuff/handle/1/23041http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2021-09-27T22:42:22Zoai:app.uff.br:1/23041Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T10:52:41.740938Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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