Caracterização e estudo termogravimétrico da pirólise e da combustão da casca de pinhão visando seu aproveitamento energético

• Autor(a) principal: Mizobata, Andressa Akemi
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30832
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Energia - Fontes alternativas; Pirólise; Combustão; Cascas; Renewable energy sources; Pyrolysis; Combustion; Bark

Com o aumento acelerado da demanda de energia, e a predominância de combustíveis fósseis não renováveis na matriz, biomassas têm sido estudadas para atender à essa demanda, produzindo mais energia com menor impacto ambiental. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar o potencial energético de uma amostra da casca de pinhão (Araucaria angustifolia) com partículas menores que 300 μm, por meio de análises de caracterização físico-química, tais como densidade aparente, análise imediata, análise elementar e poder calorífico superior, e por meio análises termogravimétricas em atmosfera inerte e oxidante, utilizando as razões de aquecimento de 10, 15, 25 e 40 °C/min, desde a temperatura ambiente até 900 °C. A casca de pinhão se revelou como uma biomassa de baixo custo para seu armazenamento, manuseio e transporte, através da densidade aparente relativamente alta (333,12 ± 7,55 kg/m³). Os baixos teores de umidade (8,16%), cinzas (1,18%), nitrogênio (0,76%) e enxofre (nulo), e alto teor de matéria volátil (66,10%), mostraram-se desejáveis para geração de bioenergia a partir de processos de conversão termoquímica. O poder calorífico superior obtido experimentalmente foi de 16,79 MJ/kg, comprovando o potencial da casca de pinhão como biocombustível. Também, a partir do diagrama de Van Krevelen (razões atômicas molares H/C em função de O/C), foi possível comparar o conteúdo energético do resíduo estudado com outras biomassas e carvões minerais disponíveis na literatura. A partir das curvas de termogravimetria e sua derivada, foi possível identificar as perdas de massa e as faixas de temperatura de degradação dos componentes majoritários da biomassa (hemicelulose, celulose e lignina), e também foram determinadas as temperaturas características do processo de combustão da casca de pinhão. Ainda, foi possível comparar os processos de pirólise e combustão, e avaliar as melhores condições de aproveitamento da biomassa. Concluiu-se que a casca de pinhão possui um grande potencial energético, podendo ser empregada como fonte alternativa e renovável na geração de bioenergia, através de processos de conversão termoquímicos de pirólise e de combustão.