Pirólise de biomassa lignocelulósica utilizando diferentes catalisadores para produção de bio-óleo

• Autor(a) principal: Nathália de Lima Ferreira
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-9JLURF
• topic: Bagaço de cana; Biomassa; Bio-óleo; Cromatografia gasosa bidimensional acoplada á espectrometria de massas; Pirólise; Catalisadores; Macaúba; Físico-química; Pirolise; Biomassa; Catalisadores

A procura por fontes energéticas de origem sustentável, renovável e de baixo custo, tem estimulado processos capazes de transformar biomassa em produtos substituintes dos derivados de petróleo. A pirólise é uma alternativa viável, capaz de converter biomassa lignocelulósica em produtos líquidos (bio-óleo), sólidos e gasosos. O interesse no bio-óleo vem crescendo, pois ele pode ser utilizado como substituinte de combustíveis tradicionais, além de ser usado como matéria-prima para a indústria de polímeros e química fina. No entanto, o bio-óleo é altamente oxigenado, apresenta baixa densidade energética e baixa estabilidade química. Para minimizar estes problemas ele pode ser processado para eliminação dos compostos oxigenados. Um método em potencial para alcançar esse objetivo é a pirólise utilizando catalisadores, que além de melhorar a qualidade do bio-óleo, também abranda o processo utilizando menores temperaturas e tempos de reação. Com isso este trabalho tem como objetivo estudar a pirólise do bagaço de cana-de-açúcar e da torta de prensagem da macaúba para a produção de bio-óleo, verificando os rendimentos e a qualidade dos produtos. Inicialmente as técnicas de TG-FTIR e Py-GC/MS foram empregadas para análise inicial dos parâmetros de reação e produtos formados. Diferentes catalisadores foram utilizados no processo de pirólise em escala de bancada, CaO, ZnO e FCC, visando à obtenção de um bio-óleo de melhor qualidade como combustível ("upgrading"). A composição química dos óleos foi estudada por cromatografia gasosa bidimensional acoplada á espectrometria de massas. Testes físico-químicos comuns para combustíveis como composição elementar, acidez, teor de umidade e poder calorífico também foram realizados. Os resultados foram comparados para a comprovação do melhoramento do bio-óleo obtido a partir da pirólise catalítica em relação ao processo não catalítico. Pela análise dos produtos obtidos na pirólise, observou-se que a utilização de catalisadores favoreceu a degradação da lignina em todas as pirólises realizadas. A diminuição do oxigênio e acidez, e o aumento do poder calorífico nos bio-óleos foram obtidos com o emprego dos catalisadores na pirólise do bagaço de cana, mas não na da torta de macaúba, o que comprova que a procura por catalisadores para a pirólise de biomassa é uma busca constante. O uso dos catalisadores na pirólise mostrou-se promissor para emprego futuro do produto formado da pirólise das biomassas como uma promissora fonte de produtos químicos.