Gaseificação catalítica a vapor de pellets de capim elefante

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Neuwald, Oscar de Almeida
Orientador(a): Godinho, Marcelo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Link de acesso: https://repositorio.ucs.br/11338/8932
Resumo: É consenso mundial a necessidade da substituição de fontes fósseis de energia por fontes renováveis. As biomassas são uma alternativa promissora para a substituição da utilização de combustíveis fósseis. Além disto, a biomassa contribui para a redução das emissões dos gases causadores do efeito estufa (greenhouse gas), pois quando submetida a um processo térmico, libera o dióxido de carbono consumido pela sua fotossíntese. Os principais processos de obtenção de energia através de biomassa são os processos termoquímicos: pirólise, combustão e gaseificação. A gaseificação possui alta eficiência energética, sendo uma alternativa promissora de geração de energia. O processo de gaseificação pode ser aprimorado através da utilização de catalisadores, com o intuito de aumentar o rendimento na produção do gás de síntese (Hidrogênio e Monóxido de Carbono). Os metais alcalinos e alcalinos terrosos podem estar presentes na biomassa, ou serem adicionados ao processo de gaseificação, atuando no craqueamento do alcatrão para aumentar eficiência na reação de gaseificação. O potássio (K) é um metal alcalino presente nas biomassas, que possui papel catalítico no processo de gaseificação, em especial quando se utiliza vapor d?água como agente de gaseificação. A sua concentração na biomassa pode ser modificada conforme a adubação no plantio. Outro catalisador para o processo de gaseificação é o ferro (Fe), porém este metal está presente em baixas concentrações na biomassa, e deve ser incorporado a mesma antes de sua gaseificação. A utilização do ferro como catalisador torna-se interessante devido a sua baixa toxicidade e custo, tendo capacidade de craquear moléculas do alcatrão, elevando assim o rendimento da gaseificação. Neste sentido, a contribuição cientifica deste trabalho foi avaliar o efeito do potássio e do ferro como catalisadores do processo de gaseificação com vapor d?água de pellets de capim elefante. O potássio e o ferro elevaram a conversão do capim elefante na gaseificação a vapor, além de um aumento no rendimento de gás do processo. [resumo fornecido pelo autor]
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O processo de gaseificação pode ser aprimorado através da utilização de catalisadores, com o intuito de aumentar o rendimento na produção do gás de síntese (Hidrogênio e Monóxido de Carbono). Os metais alcalinos e alcalinos terrosos podem estar presentes na biomassa, ou serem adicionados ao processo de gaseificação, atuando no craqueamento do alcatrão para aumentar eficiência na reação de gaseificação. O potássio (K) é um metal alcalino presente nas biomassas, que possui papel catalítico no processo de gaseificação, em especial quando se utiliza vapor d?água como agente de gaseificação. A sua concentração na biomassa pode ser modificada conforme a adubação no plantio. Outro catalisador para o processo de gaseificação é o ferro (Fe), porém este metal está presente em baixas concentrações na biomassa, e deve ser incorporado a mesma antes de sua gaseificação. A utilização do ferro como catalisador torna-se interessante devido a sua baixa toxicidade e custo, tendo capacidade de craquear moléculas do alcatrão, elevando assim o rendimento da gaseificação. Neste sentido, a contribuição cientifica deste trabalho foi avaliar o efeito do potássio e do ferro como catalisadores do processo de gaseificação com vapor d?água de pellets de capim elefante. O potássio e o ferro elevaram a conversão do capim elefante na gaseificação a vapor, além de um aumento no rendimento de gás do processo. [resumo fornecido pelo autor]There is a worldwide consensus on the need to replace fossil energy sources with renewable ones. Biomass is a promising alternative for replacing the use of fossil fuels. In addition, biomass contributes to the reduction of greenhouse gas emissions, since when subjected to a thermal process, it releases the carbon dioxide consumed by its photosynthesis. The main processes for obtaining energy from biomass are the thermochemical processes: pyrolysis, combustion, and gasification. Gasification has high energy efficiency, being a promising alternative for energy generation. The gasification process can be improved through the use of catalysts, in order to increase the yield in the production of syngas (Hydrogen and Carbon Monoxide). The alkali and alkaline earth metals can be present in the biomass, or be added to the gasification process, acting in the cracking of the tar for greater efficiency in the gasification reaction. Potassium (K) is an alkali metal present in biomass, which has a catalytic role in the gasification process, especially when steam is used as the gasification agent. Its concentration in biomass can be modified according to the fertilization during the planting of the biomass. Another catalyst for the gasification process is iron (Fe), nevertheless this metal is present in low concentrations in the biomass itself, and must be incorporated into it before its gasification. The use of iron as a catalyst becomes interesting due to its low toxicity and cost, having the ability to crack tar molecules, thus increasing the yield of gasification. In this sense, the scientific contribution of this work was to evaluate the effect of potassium and iron as catalysts in the process of gasification with steam of elephant grass pellets. Potassium and iron increased the conversion of elephant grass to steam gasification, in addition to an increase in the gas yield of the process. [resumo fornecido pelo autor]Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPESBiocombustíveisBiomassaCapim-elefanteCatalisadoresBiofuelsBiomassElephant grassCatalystsGaseificação catalítica a vapor de pellets de capim elefanteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UCSinstname:Universidade de Caxias do Sul (UCS)instacron:UCSinfo:eu-repo/semantics/openAccessUniversidade de Caxias do Sulhttp://lattes.cnpq.br/1210091726949003Neuwald, Oscar de A.Mestrado Acadêmico em Engenharia de Processos e TecnologiasHillig, ÉvertonCampus Universitário de Caxias do Sul2021-10-18ORIGINALDissertação Oscar de Almeida Neuwald.pdfDissertação Oscar de Almeida Neuwald.pdfapplication/pdf1434183https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/8932/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Oscar%20de%20Almeida%20Neuwald.pdf9c11b65c7413edfee3229d03e0337963MD51TEXTDissertação Oscar de Almeida Neuwald.pdf.txtDissertação Oscar de Almeida Neuwald.pdf.txtExtracted texttext/plain121010https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/8932/2/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Oscar%20de%20Almeida%20Neuwald.pdf.txt1772b8aa6c067121bcd131b9bd260572MD52THUMBNAILDissertação Oscar de Almeida Neuwald.pdf.jpgDissertação Oscar de Almeida Neuwald.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1256https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/8932/3/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Oscar%20de%20Almeida%20Neuwald.pdf.jpg98120393d6e3d69e41a50fb12f96d7d1MD5311338/89322022-10-18 17:45:52.769oai:repositorio.ucs.br:11338/8932Repositório de Publicaçõeshttp://repositorio.ucs.br/oai/requestopendoar:2024-03-20T09:17:28.171381Repositório Institucional da UCS - Universidade de Caxias do Sul (UCS)false
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