Aproveitamento dos resíduos de açaí para obtenção de combustíveis sustentáveis

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Marinho, Cybelle Crystinne do Prado
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Gerenciamento Ambiental
Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/32919
Resumo: Alternatives to the use of açaí seed (Euterpe oleracea Mart) have been investigated to reduce the impacts caused by the excess production of these residues. It consists of peel, pulp and seed, the latter being the largest part of the fruit, about 80%. The civil aviation sector has focused on sustainable aviation fuels and has invested in using agro-industrial waste to produce sustainable fuel. Since aviation has a huge impact on the climate system, it is responsible for 2% to 3% of total greenhouse gas emissions from anthropogenic actions. In this context, the objective of this project is to evaluate the process of pyrolysis of açaí residual biomass to obtain sustainable aviation fuel. In this work, the study of açaí seed in natura (IN) and with pretreatment of sulfuric acid at a concentration of 3M (PT-3M) before the pyrolysis process was investigated. The biomasses were evaluated in terms of immediate analysis and proceeded to the pre-treatment stage including characterization through DSC, FTIR, TGA and PCS analyses. Posteriorly, the pyrolysis experiments were conducted under two temperatures (450 °C and 500 °C), heating rate (50 °C/min), with nitrogen flow rate (5 L/min) and time (5 min). The pyrolysis products were characterized by means of Thermogravimetric Analysis (TGA), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). The immediate analysis of the açaí seeds presented relevant results with those found in the literature, a high value of volatile materials in 78.06% and a reduced value of ash in 1.17%. The superior calorific power (PCS) carried out in the calorimetric bomb of the IN and PT-3M biomass of the açaí seed were 16.28 MJ/kg and 18.60 MJ/kg, respectively, presenting themselves as potential biomass for bioenergy production. The result for the bio-oil, a pyrolysis product, was satisfactory and attested in the analyzes carried out. Another product of the pyrolysis evaluated was the biochar, its results presented themselves as an alternative of solid fuel for the generation of heat and energy, presenting a PCS of approximately 31 MJ/kg.
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In this work, the study of açaí seed in natura (IN) and with pretreatment of sulfuric acid at a concentration of 3M (PT-3M) before the pyrolysis process was investigated. The biomasses were evaluated in terms of immediate analysis and proceeded to the pre-treatment stage including characterization through DSC, FTIR, TGA and PCS analyses. Posteriorly, the pyrolysis experiments were conducted under two temperatures (450 °C and 500 °C), heating rate (50 °C/min), with nitrogen flow rate (5 L/min) and time (5 min). The pyrolysis products were characterized by means of Thermogravimetric Analysis (TGA), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). The immediate analysis of the açaí seeds presented relevant results with those found in the literature, a high value of volatile materials in 78.06% and a reduced value of ash in 1.17%. The superior calorific power (PCS) carried out in the calorimetric bomb of the IN and PT-3M biomass of the açaí seed were 16.28 MJ/kg and 18.60 MJ/kg, respectively, presenting themselves as potential biomass for bioenergy production. The result for the bio-oil, a pyrolysis product, was satisfactory and attested in the analyzes carried out. Another product of the pyrolysis evaluated was the biochar, its results presented themselves as an alternative of solid fuel for the generation of heat and energy, presenting a PCS of approximately 31 MJ/kg.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqAlternativas para o uso da semente de açaí (Euterpe oleracea Mart) têm sido investigadas para diminuir os impactos causados pelo excesso da produção desses resíduos. Ela é constituída por casca, polpa e semente, sendo essa última a maior parte do fruto, cerca de 80%. O setor da aviação civil tem focado em combustíveis sustentáveis para aviação e tem apostado em utilizar resíduos agroindustriais para a produção de combustível sustentável. Já que a aviação possui um enorme impacto no sistema climático sendo responsável por 2% a 3% das emissões totais de gases de efeito estufa das ações antrópicas. Nesse contexto, o objetivo deste projeto é avaliar o processo de pirólise de biomassa residual de açaí para obtenção de combustível sustentável para aviação. Nesse trabalho investigou-se o estudo da semente de açaí in natura (IN) e com pré-tratamento de ácido sulfúrico na concentração de 3M (PT-3M) antes do processo de pirólise. As biomassas foram avaliadas em termos de analise imediatas e seguiu para a etapa de pré-tratamento incluindo a caracterização através das análises de DSC, FTIR, TGA e PCS. Posteriormente, os experimentos de pirólise foram conduzidos sob duas temperaturas (450 °C e 500 °C), taxa de aquecimento (50 °C/min), com taxa de fluxo de nitrogênio (5 L/min) e tempo (5 min). Os produtos da pirólise foram caracterizados por meio de Análise Termogravimétrica (TGA), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). A análise imediata das sementes de açaí apresentou resultados pertinentes com os encontrados na literatura, um valor elevado de materiais voláteis em 78,06% e reduzido de teor de cinzas em 1,17%. O poder calorífico superior (PCS) realizado na bomba calorimétrica das biomassas IN e PT-3M da semente de açaí foram 16,28 MJ/kg e 18,60 MJ/kg, respectivamente, apresentando-se como biomassa de potencial para produção de bioenergia. O resultado para o bio-óleo, produto de pirólise, foi satisfatório e atestado nas análises realizadas. Outro produto da pirólise avaliado foi o biocarvão, seus resultados apresentaram-se como alternativa de combustível sólido para geração de calor e energia, apresentando um PCS de aproximadamente 31 MJ/kg.Universidade Federal da ParaíbaBrasilGerenciamento AmbientalPrograma de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio AmbienteUFPBSantos, Nataly Albuquerque doshttp://lattes.cnpq.br/3104121895000367Marinho, Cybelle Crystinne do Prado2024-12-17T17:48:35Z2023-04-102024-12-17T17:48:35Z2023-02-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/32919porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2024-12-18T06:06:05Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/32919Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462024-12-18T06:06:05Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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