Avaliação do modelo LASSO na determinação de metano, etano e propano em gás natural e biogás utilizando um espectrômetro de baixo custo e portátil

• Autor(a) principal: Santos, Jainny Rityelle Batista dos
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPB
• Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25861
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; LASSO; Gás natural; NanoNIR

O gás natural (GN) é um combustível fóssil, composto majoritariamente por metano, etano e propano, que é utilizado como fonte calorífica e energética em residências e indústrias. O controle de qualidade do GN é realizado para determinar os teores de metano, etano e propano, além do controle das características do gás. Para o controle de qualidade utiliza-se comumente a cromatografia a gás. No entanto está técnica possui algumas desvantagens como tempo de análise, custos com manutenção do equipamento, demanda de reagentes, entre outros. Uma alternativa para determinação desses analitos em misturas gasosas é a espectroscopia no Infravermelho próximo (NIR). Contudo, tais espectros obtidos necessitam de ferramentas quimometricas para que possam ser usadas para fins quantitativos. Diante disso, o método Least Absolute Shrinkage and Selection Operator (LASSO), que pode ser empregado para seleção de variáveis e predição de amostras futuras, foi usado para determinar metano, etano e propano em amostras de gás natural e biogás. Os resultados assim obtidos foram comparados com os obtidos pelos métodos full spectrum Partial Least Squares (PLS) e pelo modelo MLR com as variáveis selecionadas pelo Algoritmo das Projeções Sucessivas (SPA). Os dados foram préprocessados usando segunda derivada com suavização Savitzky-Golay ajustados a janelas de 21 pontos e polinômio de 2º ordem . Os parâmetros obtidos na predição, rPred e RMSEP, para o LASSO foram comparados com os valores obtidos para os modelos PLS e SPA-MLR. Para o metano, os valores obtidos pelo LASSO foram similares ao PLS e SPA-MLR, com RMSEP de 4,45% mol mol -1 e r de 0,96. Para o etano, o modelo LASSO apresentou um resultado similar ao PLS e superior ao SPA MLR, com os valores de RMSEP de 3,98% mol mol -1 e r de 0,95. Considerando o propano, foi obervado que os valores do LASSO não divergiram de modo significativo do PLS e do SPA-MLR, com RMSEP de 1,46% mol mol -1 e r de 0,97. O teste F a um nivel de 95% de confiança mostrou que não ocorreram diferenças estatiscamente significativas entre as metodologias estudadas. Portanto, o estudo antingiu seu objetivo inicial que é demonstrar que o LASSO pode ser utiliado para predição dos analitos de modo satisfatório, da mesma forma que os modelos PLS e SPA-MLR