Análise da influência das variáveis de produção do biochar para adsorção de nutrientes

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Gonçalves, Karoline Yoshiko lattes
Orientador(a): Braghini Junior, Aldo lattes
Banca de defesa: Braghini Junior, Aldo lattes, Cerri, Carlos Eduardo Pellegrino lattes, Piekarski, Cassiano Moro lattes, Colmenero, João Carlos lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24186
Resumo: Na atividade agrícola é comum o uso de fertilizantes para correção do solo visando maior produtividade, no entanto, sua baixa eficiência e um alto nível de perda, devido a não absorção pelas plantas, podem levar a prejuízos financeiros e poluição ambiental. Nesse sentido, o biochar com adição de nutrientes, tem se destacado como um excelente fertilizante já que apresenta inúmeros benefícios ao solo e as plantas. Contudo, como conseguir uma alta porosidade, característica necessária do biochar para adsorção de nutrientes, ainda é uma questão em debate. Nesse contexto, a presente pesquisa possui como objetivo avaliar a contribuição das variáveis de produção do biochar que auxiliam na adsorção de nutrientes. Após a identificação das variáveis mais importantes (biomassa e temperatura de produção), foi possível produzir o biochar a partir de eucalipto Citriodora e Grandis, a 350 e 500 ºC, com e sem modificação química. A porosidade das amostras foi quantificada e classificada (micro, meso e macroporos) com o auxílio da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e o processamento digital de imagens através do software ImageJ. Os resultados foram analisados graficamente e estatisticamente. A amostra de carvão produzida a partir de eucalipto Citriodora, pirolisada a 350 ºC sem modificação química, apresentou resultados estatisticamente significativos, uma vez que os microporos são influenciados pela temperatura e os mesoporos pela biomassa utilizada no processo de produção. Já as análises gráficas sugerem que as amostras que apresentam melhor comportamento são produzidas a partir do eucalipto Citriodora, pirolisados a 500 ºC, sendo que, as amostras com modificação de 1,5% de FeCl3 apresentaram maior área total de poros e, sem a modificação química, apresentaram maior quantidade de poros.
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spelling 2021-02-11T21:35:56Z2021-02-11T21:35:56Z2021-02-04GONÇALVES, Karoline Yoshiko. Análise da influência das variáveis de produção do biochar para adsorção de nutrientes. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2021.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24186Na atividade agrícola é comum o uso de fertilizantes para correção do solo visando maior produtividade, no entanto, sua baixa eficiência e um alto nível de perda, devido a não absorção pelas plantas, podem levar a prejuízos financeiros e poluição ambiental. Nesse sentido, o biochar com adição de nutrientes, tem se destacado como um excelente fertilizante já que apresenta inúmeros benefícios ao solo e as plantas. Contudo, como conseguir uma alta porosidade, característica necessária do biochar para adsorção de nutrientes, ainda é uma questão em debate. Nesse contexto, a presente pesquisa possui como objetivo avaliar a contribuição das variáveis de produção do biochar que auxiliam na adsorção de nutrientes. Após a identificação das variáveis mais importantes (biomassa e temperatura de produção), foi possível produzir o biochar a partir de eucalipto Citriodora e Grandis, a 350 e 500 ºC, com e sem modificação química. A porosidade das amostras foi quantificada e classificada (micro, meso e macroporos) com o auxílio da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e o processamento digital de imagens através do software ImageJ. Os resultados foram analisados graficamente e estatisticamente. A amostra de carvão produzida a partir de eucalipto Citriodora, pirolisada a 350 ºC sem modificação química, apresentou resultados estatisticamente significativos, uma vez que os microporos são influenciados pela temperatura e os mesoporos pela biomassa utilizada no processo de produção. Já as análises gráficas sugerem que as amostras que apresentam melhor comportamento são produzidas a partir do eucalipto Citriodora, pirolisados a 500 ºC, sendo que, as amostras com modificação de 1,5% de FeCl3 apresentaram maior área total de poros e, sem a modificação química, apresentaram maior quantidade de poros.In agricultural activity, it is common to use fertilizers to correct qualified soil, greater productivity, however, its low efficiency and a high level of loss, due to non-absorption by plants, can cause financial losses and environmental resources. In this sense, biochar with the addition of nutrients, has stood out as an excellent fertilizer since it has numerous benefits to the soil and plants. However, how to achieve high porosity, a necessary characteristic of biochar for nutrient adsorption, is still a matter of debate. In this context, the present research aims to assess the contribution of biochar production variables that assist in the adsorption of nutrients. After identifying the most important variables (biomass and temperature of production), it was possible to produce the biochar from Citriodora and Grandis eucalyptus, at 350 and 500 ºC, with and without chemical modification. The porosity was quantified and organized (micro, meso and macropores) with the aid of Scanning Electron Microscopy (SEM) and digital image processing using the ImageJ software. The results were caused graphically and statistically. The resulting coal sample from Citriodora eucalyptus, pyrolyzed at 350 ºC without chemical modification, presented statistically obtained results, since the micropores are influenced by the temperature and the mesopores by the biomass taking advantage of the production process. Graphical analyzes, on the other hand, are the ones that present the best behavior and are produced from Citriodora eucalyptus, pyrolysates at 500 ºC, and, as modified with the 1.5% FeCl3 modification, another larger total pore area and, without chemical modification, more pores.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de ProduçãoUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAOEngenharia/Tecnologia/GestãoCarvão - Propriedades térmicasSolos - Movimento de fertilizantesPorosidadeBiomassaAdsorçãoCoal - Thermal propertiesSoils - Fertilizer movementPorosityBiomassAdsorptionAnálise da influência das variáveis de produção do biochar para adsorção de nutrientesAnalysis of the influence of biochar production variables for nutrient adsorptioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPonta GrossaBraghini Junior, Aldohttps://orcid.org/0000-0001-9388-3073http://lattes.cnpq.br/1542491584454798Assad Filho, Nabihttp://lattes.cnpq.br/7781463927058597Braghini Junior, Aldohttps://orcid.org/0000-0001-9388-3073http://lattes.cnpq.br/1542491584454798Cerri, Carlos Eduardo Pellegrinohttps://orcid.org/0000-0002-4374-4056http://lattes.cnpq.br/1117896124904968Piekarski, Cassiano Morohttps://orcid.org/0000-0002-5085-101Xhttp://lattes.cnpq.br/7937550774712059Colmenero, João Carloshttps://orcid.org/0000-0002-0759-568Xhttp://lattes.cnpq.br/0149134194151779https://orcid.org/0000-0001-6274-3342http://lattes.cnpq.br/0578797754484519Gonçalves, Karoline Yoshikoreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALanalisevariaveisbiocharadsorcao.pdfapplication/pdf7532512http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/24186/1/analisevariaveisbiocharadsorcao.pdf8adcca36c81cdcf0541043dd210100d9MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-81031http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/24186/2/license_rdf934f4ca17e109e0a05eaeaba504d7ce4MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/24186/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53TEXTanalisevariaveisbiocharadsorcao.pdf.txtanalisevariaveisbiocharadsorcao.pdf.txtExtracted texttext/plain140879http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/24186/4/analisevariaveisbiocharadsorcao.pdf.txt3ae7e1bf2bd6fbec81d0d4d9a5a2ed58MD54THUMBNAILanalisevariaveisbiocharadsorcao.pdf.jpganalisevariaveisbiocharadsorcao.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1358http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/24186/5/analisevariaveisbiocharadsorcao.pdf.jpga946d740f235e7f7482bd5da8630e7beMD551/241862021-02-12 04:10:51.823oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2021-02-12T06:10:51Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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