Biocarvão supermicroporoso de biomassa residual agroflorestal: produção, caracterização e remoção de resorcinol

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Carli, Ferdinando Cleber de
• Orientador(a): Pavan, Flávio André
• Banca de defesa: Pavan, Flávio André, Hirdes, Adriane Roedel, Dotta Filho, Augusto Cezar, Cardoso, Manuela Gomes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
• Programa de Pós-Graduação: Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais
• Departamento: Campus Bagé
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biocarvão; Pirólise lenta; Adsorção; Baru; Resorcinol; Biochar; Slow pyrolysis; Adsorption
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/9603

A presente pesquisa visa o aproveitamento da casca de baru (Dypteryx alata Vogel), fruto do barueiro uma árvore do cerrado brasileiro, como uma matéria-prima para a produção de biocarvão (biocarvão). A casca do fruto baru representa a maior parte do volume da fruta, e sua reutilização é crucial para evitar problemas ambientais e custos adicionais de descarte. O processo de conversão da biomassa em biocarvão envolve a pirólise lenta em forno convencional, sob atmosfera parcial de oxigênio. O biocarvão produzido foi caracterizado por técnicas analíticas e usado como adsorvente para adsorção de resorcinol de meio aquosos. seguido por testes de caracterização e adsorção. Os resultados mostram que a casca de baru é uma matéria-prima adequada para a produção de biocarvão, destacando-se pela sua alta porosidade e área superficial do biocarvão produzido, fundamentais para a eficácia do material na adsorção de compostos orgânicos e inorgânicos. Os resultados mostram que o biocarvão produzido apresentou rendimento de 42% apresentando elevada área superficial (324,86 m2 .g-1) e com poros distribuídos por toda sua extensão superficial, sendo estes, predominantemente supermicroporos, com tamanhos variando entre 0,7 e 2,0 nm. O biocarvão tem superfície levemente ácida e com Ponto de carga zero de 6,5. A espectroscopia FT-IR e RAMAN mostram a presença de diversos grupos funcionais presentes no biocarvão, dentre eles, álcoois, fenóis, carbonila e ácidos carboxílicos. Os modelos cinéticos de Pseudo-primeira ordem e Pseudo-segunda ordem foram utilizados para estudar a cinética de adsorção e a condição de equilíbrio foi atingida após 30 minutos. Os modelos de equilíbrio não lineares de Langmuir, Freundlich e Sips foram utilizados para ajustar os dados experimentais e estudar a condição de equilíbrio. O modelo de Sips é o que melhor descreve a condição de adsorção entre adsorvente-adsorvato, A capacidade máxima de adsorção (Qmax mg.g–1) do biocarvão obtida pelo modelo de Sips foi de 39,4 mg.g-1.