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http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/7709
metadata.dc.type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Title: | Valorização energética do caroço de açaí (Euterpe oleracea): caracterização físico-química e termodinâmica pós-torrefação úmida |
metadata.dc.creator: | Pereira, Brenda Regina da Silva |
metadata.dc.contributor.advisor1: | Souza, Luiz Kleber Carvalho de |
metadata.dc.contributor.referee1: | Braga, Neila de Almeida |
metadata.dc.contributor.referee2: | Sousa, Marcelo de |
metadata.dc.description.resumo: | O consumo excessivo de combustíveis fósseis está esgotando suas reservas e intensificando as emissões de gases de efeito estufa e agravando o aquecimento global. A mudança para fontes de energia renováveis é vital para um futuro sustentável. Este estuda investiga o potencial energético do caroço de açaí, uma biomassa lignocelulósica abundante na Amazônia, em sua forma in natura (CA-IN) e após pré-tratamento hidrotermal via torrefação úmida (HTCA) através de pirólise e análise termogravimétrica. As amostras foram torrefadas a 160, 180 e 190°C por 1, 2, 4, e 6 horas, e caracterizadas quanto à sua composição química e energética. Análises termogravimétricas foram realizadas para identificar estágios de decomposição térmica. A evolução de gases foi observada durante a pirólise em um analisador termogravimétrico acoplado ao espectrômetro de massas (TGA/MS). Os modelos cinéticos Flynn-Wall-Ozawa (FWO) e Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) determinaram a energia de ativação (Ea) entre 154,27 e 177,65 kJ/mol-1 para as amostras estudadas e o fator pré-exponencial (A) entre 1,96×1014 e 1,67×1017 s-1. Esses dados indicaram que a torrefação úmida melhora a estabilidade térmica da biomassa. Os parâmetros termodinâmicos (entalpia, entropia e energia livre de Gibbs) foram calculados, confirmando a eficiência do processo de pirólise. Os mecanismos de reação predominantes F2, D1 e D2 foram determinados pelo método master-plot mostrando reações de segunda ordem e difusão unidimensional e bidimensional sugerindo a complexidade do processo de pirólise para essa biomassa. Em geral, tendo em vista os parâmetros otimizados e a elevação da estabilidade térmica do material, os resultados demonstraram grande potencial para o uso do caroço de açaí torrefados a 160°C por 2 horas cujo rendimento em massa após a torrefação foi de 90,06% como possível fonte promissora para a produção de biocombustíveis utilizando biomassa amazônica. |
Abstract: | Excessive consumption of fossil fuels is depleting their reserves and intensifying greenhouse gas emissions, worsening global warming. The shift to renewable energy sources is crucial for a sustainable future. This study investigates the energy potential of açaí seeds, an abundant lignocellulosic biomass in the Amazon, in their natural form (CA-IN) and after hydrothermal pretreatment via wet torrefaction (HTCA) through pyrolysis and thermogravimetric analysis. The samples were torrefied at 160, 180, and 190°C for 1, 2, 4, and 6 hours, and characterized for their chemical and energy composition. Thermogravimetric analyses were performed to identify stages of thermal decomposition. Gas evolution was observed during pyrolysis in a thermogravimetric analyzer coupled with a mass spectrometer (TGA/MS). The Flynn-Wall-Ozawa (FWO) and Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) kinetic models determined the activation energy (Ea) between 154.27 and 177.65 kJ/mol-1 for the studied samples and the pre- exponential factor (A) between 1.96×1014 and 1.67×1017 s-1. These data indicated that wet torrefaction improves the thermal stability of the biomass. Thermodynamic parameters (enthalpy, entropy, and Gibbs free energy) were calculated, confirming the efficiency of the pyrolysis process. The predominant reaction mechanisms F2, D1, and D2 were determined by the master plot method, showing second-order reactions and one-dimensional and two-dimensional diffusion, suggesting the complexity of the pyrolysis process for this biomass. Overall, considering the optimized parameters and the increased thermal stability of the material, the results demonstrated great potential for the use of açaí seeds torrefied at 160°C for 2 hours, with a mass yield after torrefaction of 90.06%, as a promising source for biofuel production using Amazonian biomass. |
Keywords: | Biomassa Açaí Torrefação úmida Pirólise Termogravimetria Estudo cinético |
metadata.dc.subject.cnpq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: QUÍMICA |
metadata.dc.language: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
metadata.dc.publisher.department: | ICE - Instituto de Ciências Exatas |
metadata.dc.publisher.course: | Química - Bacharelado - Manaus |
metadata.dc.rights: | Acesso Aberto |
metadata.dc.rights.uri: | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
URI: | http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/7709 |
metadata.dc.contributor.grupo-pesquisa: | LAPEC - Laboratório de pesquisas e ensaios em combustíveis |
metadata.dc.subject.controlado: | . . |
Appears in Collections: | Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação - Ciências Exatas e da Terra |
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