Pirólise de bagaço de malte assistida por micro-ondas

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Pimenta, Fernanda Silva
• Orientador(a): Barrozo, Marcos Antonio de Souza
• Banca de defesa: Duarte, Claudio Roberto , Santos, Kássia Graciele dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Bagaço de malte; Malt bagasse; Pirólise; Pyrolysis; Micro-ondas; Microwave; Bio-óleo; Bio-oil
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/34307; http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.77

A utilização da biomassa como fonte de energia tem se destacado como uma alternativa promissora para a redução do consumo de combustíveis fósseis. Nesse sentido, diversas técnicas de conversão desse material podem ser empregadas, entre elas os processos termoquímicos que visam a produção de energia. Dentre esses processos, a pirólise assistida por micro-ondas se destaca ao ser comparada à pirólise convencional por economia de tempo, alta eficiência de aquecimento e maior controle do processo. Essa técnica possibilita a valorização da biomassa através da sua decomposição térmica em atmosfera inerte, produzindo três produtos que normalmente apresentam maior densidade energética: o biocarvão, o bio-óleo e o gás. Os produtos pirolíticos podem substituir os combustíveis fósseis após processos de melhoramento (Upgrading Catalítico) ou serem utilizados na indústria química. Neste trabalho, foi estudado a pirólise de bagaço de malte assistida por micro-ondas com o objetivo de produzir produtos líquido, sólido e gasoso, com foco na análise de rendimentos e qualidade do produto líquido. Através de um planejamento com dois níveis e três variáveis, avaliou-se o efeito das variáveis temperatura, tempo de reação e faixa granulométrica da biomassa no processo estudado e identificou-se que a temperatura, a faixa granulométrica e a interação da temperatura e tempo de reação foram as variáveis que interferiram significativamente no rendimento de líquido pirolítico. Em um segundo momento, a metodologia de Superfície de Resposta foi utilizada para identificar o efeito das variáveis temperatura (X1) e porcentagem em massa de catalisador, no caso, o óxido de cálcio (X2), estudadas através de um Planejamento Composto Central (PCC). Os compostos presentes no bio-óleo foram identificados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (GC/MS) e a qualidade do mesmo foi determinada com base na quantidade de hidrocarbonetos presentes. Através do PCC utilizando o catalisador CaO, foi possível obter equações que descrevem o processo estudado, bem como a otimização do rendimento e da qualidade (teor de hidrocarbonetos) do bio-óleo, atingindo máximo rendimento líquido de 30,88%, considerado um rendimento bom para a técnica utilizada, e um rendimento de hidrocarbonetos igual a 61,58 %. Além disso, os resultados da composição do produto líquido no ponto ótimo são promissores, sendo que o mesmo apresentou a presença de hidrocarbonetos aromáticos de grande interesse para a indústria química. O biocarvão produzido no ponto ótimo também foi caracterizado e apresentou 23,6 % de carbono fixo e 33,98 % de voláteis. Através dos resultados citados acima, exalta-se que o uso dessa biomassa como fonte percussora de biocombustíveis e matéria-prima para indústria química via pirólise assistida por micro-ondas é uma área promissora e com um grande potencial para ser explorado em estudos futuros.