Caracterização do bio-óleo da pirólise de eucalyptus sp. por micro-ondas em diferentes condições operacionais e seu potencial para uso energético.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ribeiro, Kelly Lopes de Souza
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/6542
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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A biomassa apresenta-se como um recurso viável e de grande relevância. O Brasil é um dos principais produtores de lenha do mundo. Grande parte desta produção é destinada a indústria siderúrgica verde na produção de carvão vegetal. No entanto, apenas aproximadamente 25% de toda a energia contida na madeira é transformada em carvão, sendo os outros 75% (efluentes gasosos condensáveis e não-condensáveis) liberados na atmosfera gerando poluição e desperdício de energia. A tecnologia de carbonização por micro-ondas tem sido reconhecida como uma técnica capaz de prover melhor qualidade de produtos, com gasto energético mais eficiente e principalmente com redução no tempo de carbonização. Neste trabalho carbonizou-se Eucalyptus citriodora, Eucalyptus urophylla e Eucalyptus urograndis nas quantidades de 5, 10 e 15 kg utilizando a tecnologia microondas em um forno de bancada. Analisou-se o perfil de temperatura das carbonizações para melhor entendimento do processo. Os produtos foram pesados e o rendimento determinado. O produto líquido proveniente da carbonização teve suas características físico-químicas averiguadas. Caracterizou-se também uma amostra de bio-óleo proveniente da carbonização de madeira em um forno micro-ondas industrial. A análise do perfil de temperatura da carbonização demonstrou alta reprodutividade do processo. Verificou-se que ao se carbonizar uma maior massa de madeira há aumento da velocidade de carbonização com redução da energia por unidade de massa processada. Comparando a temperatura no interior do forno e no interior da madeira, observou-se uma diferença de temperatura de até 106,9 °C. A temperatura na madeira foi aproximadamente 1,5 vezes maior que a temperatura no forno. O bio-óleo coletado a partir do forno de bancada apresentou-se como uma microemulsão, com alto conteúdo de água, caracterizando-se como um ácido pirolenhoso. A fração mais orgânica do produto líquido apresentou melhores propriedades corroborando com a literatura. O bio-óleo proveniente do forno industrial apresentou-se mais homogêneo e com propriedades superiores.The increasing in global energy demand, associated with factors such as fossil fuels suply instability in a context of reducing environmental impacts, has motivated the world to search for clean and renewable energy sources. Biomass presents itself as a viable and highly relevant resource. Brazil is a leading producer of wood in the world. Much of this production goes to the green steel industry from the charcoal production. However, only approximately 25% of the energy contained in wood is transformed into charcoal, the others 75% (condensable and noncondensable gaseous) are released into the atmosphere causing pollution and waste of energy. The microwave carbonization technology has been recognized as a technique to provide better quality products, more efficient energy expenditure and mainly with reduced carbonization time. In this work Eucalyptus citriodora, Eucalyptus urophylla and Eucalyptus urograndis were carbonized in amounts of 5, 10 and 15kg using microwave technology in a benchtop oven. The carbonization temperature profile were analized for a better understanding of the process. The products were weighed and the yield determined. The liquid product from the carbonization had its physico-chemical characteristics investigated. It was also analized a bio-oil sample from the carbonization of wood in an industrial microwave oven. The carbonization temperature profile analysis showed high process reproducibility. It was found that the charring greater wood mass, there is increased carbonization speed with reduced energy per unit mass processed. Comparing the temperature inside the oven and inside the wood, it was observed a temperature differenc up to 106.9 ° C. The temperature in the wood was approximately 1.5 times greater than the temperature in the furnace. The bio-oil collected from the bench oven presented itself as a microemulsion with high water content. The more organic fraction of the liquid product showed better properties corroborating with the literature. The bio-oil from the industrial oven presented more homogenous and with superior properties. It demonstrated capacity to generate 2,2 MWh of energy from approximately 1000 tons of wood carbonized per month.Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 23/06/2016 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. 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