Cinética da pirólise do caroço de açaí e efeito da presença de óxido de cálcio na reação

• Autor(a) principal: Pagnoncelli Netto, Izadora
• 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/1/30803
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Pirólise; Açaí; Cal; Cinética química; Pyrolysis; Lime; Chemical kinetics

Suprir a crescente demanda energética e garantir a manutenção dos recursos e do meio ambiente é a proposição de pesquisas na atualidade em todo o mundo. No Brasil, diversificar a matriz energética através das fontes renováveis é uma necessidade cada vez mais evidenciada. As biomassas lignocelulósicas são fontes com baixa representatividade na matriz energética brasileira, e são uma alternativa importante nesta busca por recursos renováveis, já que seu potencial bioenergético é bem conhecido. O caroço de açaí é um resíduo gerado por meio da produção de polpa de açaí, que cresceu consideravelmente nos últimos anos, gerando cada vez mais resíduos que não tem uma destinação final correta. O tratamento térmico desta biomassa para a geração de biocombustíveis é pouco estudado, e tampouco o efeito do tratamento via pirólise utilizando óxidos metálicos. Neste trabalho, o estudo da biomassa de caroço de açaí (CA) se deu pela caracterização da mesma através da análise imediata, análise elementar, densidade aparente e poder calorífico, a fim de identificar o potencial de produção bioenergética. A pirólise do caroço de açaí foi conduzida em um analisador termogravimétrico, em quatro diferentes razões de aquecimento até 900°C, a fim de gerar dados para o cálculo da energia de ativação (Ea) por dois métodos isoconversionais, Flyyn-Wall-Osawa (FWO) e Kissinger-Akahira-Sunose (KAS). A pirólise de três misturas de CA e CaO foram realizadas em um analisador termogravimétrico para uma razão de aquecimento de 10 oC min-1 até 600°C, a fim de identificar o efeito da presença deste óxido (tanto como catalisador da reação como adsorvente na captura de CO2). A caracterização do caroço de açaí mostrou que a biomassa apresenta potencial bioenergético satisfatório quando comparada com biomassas já estudadas, possuindo um PCS de 17,403 MJ kg-1. O estudo cinético mostrou um bom ajuste dos modelos aos dados experimentais, em uma ampla faixa de conversão (5-90 %). Para o método de FWO, a Ea média calculada foi de 242,41 kJ mol-1 e para KAS foi de 247,12 kJ mol-1, valores estes que ficam próximos a faixa encontrada na literatura para biomassas lignocelulósicas. Para as misturas, foi possível identificar o mecanismo de captura de CO2 pelo CaO através da comparação qualitativa entre as curvas de TG das misturas e do CaO puro. A presença de grandes quantidades de CaO nas misturas impactou negativamente na degradação da amostra, aumentando a resistência a transferência de massa e calor e mascarando um possível efeito catalítico do CaO na cinética reacional.