Produção e caracterização de bio-óleo a partir de resíduo agroindustrial de semente de mangaba

The aim of this study was to evaluate the potential of Hancornia speciosa (known as mangaba in Brazil) seeds for the production of bio-oil, in order to minimize the pollution problems caused by the inappropriate disposal of this residue and add value to this material which poses an environmental ris...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2014
Main Author: Santos, Roberta Menezes lattes
Orientador/a: Freitas, Lisiane dos Santos lattes
Format: Dissertação
Language:por
Programa: Pós-Graduação em Química
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://ri.ufs.br/handle/riufs/6105
Resumo Português:O presente trabalho teve como objetivo avaliar o aproveitamento das sementes de mangaba para a produção de bio-óleo, a fim de minimizar problemas de poluição devido à disposição inadequada dos resíduos e agregar valor a este passivo ambiental. O trabalho foi dividido em duas partes: caracterização da biomassa (análise elementar (CHN), espectroscopia de infravermelho (FTIR-ATR), termogravimetria (TG), teor de umidade, cinzas, proteínas, teor de óleo, fibras, celulose, hemicelulose e lignina) e caracterização do bio-óleo (termogravimetria, infravermelho e cromatografia gasosa/espectrometria de massas-GC/MS). As sementes de mangaba apresentaram teor de umidade de 7,78±0,03%, alta quantidade de carbono (58,07%) e oxigênio (27,18%), poder calorífico (23,45 MJ kg-1), teor de cinzas de 1,87±0,06%, teor de óleo 27,33±0,37%, proteínas 12,10±1,60%, fibras 11,98±0,46%, celulose (17,07%), hemicelulose (22,57%) e lignina (10,16%). A curva termogravimétrica da amostra apresentou cerca de 90% de perda de massa até a temperatura de 450 °C. Os experimentos de pirólise incluíram como variável temperatura (450 e 600 °C), massa de amostra (5 e 11 g), com ou sem aquecimento prévio. A melhor condição para a produção de bio-óleo foi a 600 °C, 11g de semente e com aquecimento prévio do forno. Através da caracterização da amostra em FTIR foi possível identificar a presença de grupos funcionais como fenóis, alcoóis, cetonas, ácidos, alcanos, alcenos, amidas, nitrilas e ésteres. Por outro lado, as análises de GC/MS confirmaram os resultados obtidos com o infravermelho, sendo identificados qualitativamente os ácidos carboxílicos e hidrocarbonetos (~ 90%) como componentes majoritários, além de serem encontrados outros compostos como furanos, fenóis, nitrilas, aldeídos, cetonas, alcoóis, ésteres e amidas.
Resumo inglês:The aim of this study was to evaluate the potential of Hancornia speciosa (known as mangaba in Brazil) seeds for the production of bio-oil, in order to minimize the pollution problems caused by the inappropriate disposal of this residue and add value to this material which poses an environmental risk. The study was divided into two parts: the characterization of the biomass (through elemental analysis (CHN), infrared spectroscopy (FTIR-ATR), thermogravimetry (TG), and the moisture, ash, protein, oil, fiber, cellulose, hemicellulose and lignin contents); and the characterization of the bio-oil (thermogravimetry, infrared spectroscopy and gas chromatography/mass spectrometry-CG/MS). The mangaba seeds had a moisture content of 7.78±0.03%, high quantities of carbon (58.07%) and oxygen (27.18%), a calorific value of 23.45 MJ kg-1 and contained ash (1.87±0.06%), oil (27.33±0.37%), protein (12.10±1.60%) fiber (11.98±0.46%), cellulose (17.07%), hemicellulose (22.57%) and lignin (10.16%). The thermogravimetric curve for the sample showed a mass loss of around 90% up to a temperature of 450 °C. In the pyrolysis experiments the variables included temperature (450 and 600 °C), sample mass (5 and 11 g) and prior heating (with or without). The best conditions for the bioproduction of the bio-oil were 600 °C, 11 g of seeds and prior heating of the furnace. The characterization of the samples by FTIR allowed the presence of functional groups such as phenols, alcohols, ketones, acids, alkanes, alkenes, amides, nitriles and esters to be identified. The CG/MS analysis confirmed the results obtained with the infrared spectroscopy, with carboxylic acids and hydrocarbonates (~ 90%) being qualitatively identified as the major components, besides the presence of other compounds such as furanes, phenols, nitriles, aldehydes, ketones, alcohols, esters and amides.