Termovalorização da biomassa de aguapé (Eichhornia crassipes) através de pirólise em reator forno rotativo
Ano de defesa: | 2016 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Sergipe
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Programa de Pós-Graduação: |
Pós-Graduação em Química
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Departamento: |
Não Informado pela instituição
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País: |
Brasil
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Palavras-chave em Inglês: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | https://ri.ufs.br/handle/riufs/6065 |
Resumo: | Lignocellulosic biomass use for obtaining biofuels has been showing itself with much more evidence during these past years through cellulosic ethanol and biooils, biogases and biochars. Aquatic plants of lignocellulosic basis, Eichhornia crassipes species, commonly known by water hyacinth, represent a major environmental problem due to their invasive nature and their high proliferation rate. In this work we evaluated the possibility of use this biomass source from pyrolysis in a rotary kilns reactor in three different temperatures. The results evidence that the major yield of the liquid fraction (bio-oil + acid extract) was obtained at 500 ºC (42.11%). For 400 ºC and 600 ºC, the biochar and biogas had major production, 37.78% and 42.36%, respectively. Bio-oils characterization by GC/MS produced in microscale allowed an investigation upon the scale-up phenomenon under the bio-oils composition. The results show that, in qualitative terms, the chemical composition of bio-oils was not changed, however, at semiquantitative aspect, show they are produced in distinguish relative percentages. The mainly chemical classes identified in biooils were: acids, alcohols, phenols and sugar derivatives. Bio-oils showed in average, 68% of calorific power of the fuels derived from petroleum, glimpsing enforcement on the energetic area. In the produced biochars, with yields between 37% and 26%, the increase on pyrolysis temperature has provided an increase upon carbon concentration, and a decreasing upon the hydrogen and oxygen concentrations, reflecting in high aromaticity of the materials. These materials ware tested in some aspects about the soils management, nutritional function and water retention. In view of this, the water hyacinth pyrolysis has associated sustainability concepts and green chemistry, putting concepts of renewable energetic sources together and glimpsing an environmental problems inhibition, to offer an alternative to the 2nd generation of bio-fuels production. |
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The results evidence that the major yield of the liquid fraction (bio-oil + acid extract) was obtained at 500 ºC (42.11%). For 400 ºC and 600 ºC, the biochar and biogas had major production, 37.78% and 42.36%, respectively. Bio-oils characterization by GC/MS produced in microscale allowed an investigation upon the scale-up phenomenon under the bio-oils composition. The results show that, in qualitative terms, the chemical composition of bio-oils was not changed, however, at semiquantitative aspect, show they are produced in distinguish relative percentages. The mainly chemical classes identified in biooils were: acids, alcohols, phenols and sugar derivatives. Bio-oils showed in average, 68% of calorific power of the fuels derived from petroleum, glimpsing enforcement on the energetic area. 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As plantas aquáticas de base lignocelulósica da espécie Eichhornia crassipes, popularmente conhecida por aguapé, representam um grande problema ambiental devido ao seu caráter invasor e sua alta taxa de proliferação. Neste trabalho avaliou-se a possibilidade de aproveitamento dessa fonte de biomassa a partir do processo de pirólise em um reator cilindro rotativo em três diferentes temperaturas. Os resultados demonstraram que o maior rendimento da fração líquida (bio-óleo + extrato ácido) foi obtido a 500 ºC (42,11%). Para as temperaturas de 400 e 600 ºC, o biocarvão e o biogás tiveram maior produção, 37,78% e 42,36%, respectivamente. A caracterização por CG/EM dos bio-óleos produzidos em microescala permitiram investigar o efeito de scale-up sob a composição dos bio-óleos. Os resultados mostraram que em termos qualitativos, a composição química dos bio-óleos não foi alterada, no entanto, no aspecto semiquantitativo mostraram que são produzidos em percentuais relativos distintos. As principais classes químicas identificadas nos bio-óleos foram: ácidos, álcoois, fenóis e derivados de açúcares. Os bio-óleos apresentaram em média 68% do poder calorífico do combustível derivado de petróleo, vislumbrando uma aplicação na área energética. Nos biocarvões produzidos, com rendimento variando de 37% a 26%, o aumento da temperatura de pirólise proporcionou um aumento na concentração de C, e uma diminuição nas concentrações de H e O, refletindo em maior aromaticidade dos materiais. Estes materiais foram testados sob alguns aspectos quanto ao manejo de solos, função nutricional e retenção de água. À vista disto, a pirólise de aguapé relacionou conceitos de sustentabilidade e química verde, unindo o conceito de fontes de energias renováveis com a inibição de problemas de cunho ambientais, ao oferecer uma biomassa alternativa para a produção de biocombustíveis de 2ª geração.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfporUniversidade Federal de SergipePós-Graduação em QuímicaUFSBrasilQuímicaSustentabilidadeAguapé (Planta)EnergiaFontes alternativas de energiaBiocombustíveisBiomassaEichhornia crassipesReator cilindro rotativoPiróliseBio-óleoBiocarvãoSustentabilidadeWater hyacinthRotary kilns reactorPyrolysisBio-oilBiocharSustainabilityCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICATermovalorização da biomassa de aguapé (Eichhornia crassipes) através de pirólise em reator forno rotativoThermovalorisation of water hyacinth (Eicchornia crassipes) biomass through pyrolysis in rotary kiln reactorinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSORIGINALINGRED_SUELLEN_CARVALHO_CARREGOSA.pdfapplication/pdf5374022https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/6065/1/INGRED_SUELLEN_CARVALHO_CARREGOSA.pdfb7febc1a4b687ebb02017756e60b5958MD51TEXTINGRED_SUELLEN_CARVALHO_CARREGOSA.pdf.txtINGRED_SUELLEN_CARVALHO_CARREGOSA.pdf.txtExtracted texttext/plain203095https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/6065/2/INGRED_SUELLEN_CARVALHO_CARREGOSA.pdf.txt47a670e76350cfdc2be4a4062e9e6a6bMD52THUMBNAILINGRED_SUELLEN_CARVALHO_CARREGOSA.pdf.jpgINGRED_SUELLEN_CARVALHO_CARREGOSA.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1559https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/6065/3/INGRED_SUELLEN_CARVALHO_CARREGOSA.pdf.jpge8e091b6e0ab6720e462fe710e36f768MD53riufs/60652018-01-16 20:04:03.779oai:ufs.br:riufs/6065Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2018-01-16T23:04:03Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false |
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