GERAÇÃO DE BIOCARVÃO DE BORRA DE CAFÉ PELO PROCESSO HTC COM NÍQUEL (II) ou COBRE (II)
Carvão ativado, Borra de café, HTC, Carbonização hidrotérmica, Hidrocarvão, Ativação físico-química
O brasil, maior produtor mundial de café, gera grandes volumes de borra de café como resíduos, cerca de 450kg de borra seca por tonelada de café processado. Este trabalho propõe o reaproveitamento desse subproduto como precursor carbonáceo para a produção de hidrocarvões e carvão ativado por carbonização hidrotérmica (HTC) catalisada por íons metálicos (Ni2+ e Cu2+), seguida de ativação físico-química. O processo HTC foi conduzido na ausência e na presença de íons metálicos (Cu²⁺ e Ni²⁺), com o objetivo de avaliar a influência catalítica dos íons. Os resultados demonstraram que a HTC promoveu a formação de estruturas carbonáceas e poliaromáticas, com rendimentos mais elevados nos hidrocarvões com a presença dos íons metálicos (Cu²⁺ e Ni²⁺), evidenciando o efeito catalítico desses íons nas reações de hidrólise, desidratação e repolimerização da biomassa. Após a ativação físico-química, os carvões apresentaram áreas superficiais estimadas de 801 m²·g⁻¹ (CA-Cu) e 729 m²·g⁻¹ (CA-Ni), enquanto o carvão de referência Alpha-W810, avaliado pelo mesmo método, exibiu área de 502 m²·g⁻¹. No teste de isoterma de azul de metileno, os carvões CA-Cu e CA-Ni exibiram capacidades máximas de adsorção de 415 mg·g⁻¹ e 378 mg·g⁻¹, respectivamente, valores superiores aos obtidos pelo carvão Alpha-W810 (260 mg·g⁻¹) nas mesmas condições. As isotermas ajustaram-se melhor ao modelo de Langmuir, confirmando adsorção em monocamadas homogêneas, enquanto a cinética seguiu o modelo de pseudo-segunda ordem, sugerindo predominância de quimissorção. Em resumo, a HTC catalisada por íons metálicos mostrou-se uma estratégia eficiente e sustentável. E Quando combinada com a ativação físico-química, demonstrou potencial para produzir carvões ativados com alto desempenho adsortivo, com potencial para aplicações como adsorvente, tais como em tratamento de efluentes líquidos e remediação ambiental.