Banca de DEFESA: NAYARA TAMIRES DA SILVA CARVALHO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: NAYARA TAMIRES DA SILVA CARVALHO
DATA: 29/11/2023
HORA: 08:15
LOCAL: UFLA
TÍTULO:

OTIMIZAÇÃO DOS PARÂMETROS DO PROCESSO DE TRATAMENTO HIDROTÉRMICO PARA OBTENÇÃO DE HIDROCHAR COMO FONTE DE BIOCOMBUSTÍVEL SÓLIDO

PALAVRAS-CHAVES:

Bioenergia, Catalisador, Hidrotratamento térmico, Otimização, Resíduos.

PÁGINAS: 87
GRANDE ÁREA: Ciências Agrárias
ÁREA: Recursos Florestais e Engenharia Florestal
SUBÁREA: Energia de Biomassa Florestal
RESUMO:

A iniciativa de se utilizar fontes renováveis de energia tem sido promovida em todo o mundo, alinhada à política de Carbono Zero. Por isso, há interesse crescente no desenvolvimento de fontes alternativas para a produção de energia renovável limpa, como a biomassa, o que está de acordo com algumas metas estabelecidas pela Organização das Nações Unidas (ONU) dentro dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável. Neste contexto, a carbonização hidrotérmica (HTC) é um método de conversão promissor para valorizar os constituintes da biomassa. Assim, o objetivo principal do estudo foi verificar o desempenho da serragem de Eucalyptus grandis na produção de hydrochar por meio da HTC em reatores de baixo custo, visando otimizar os efeitos dos parâmetros de produção para maximizar os rendimentos sólido e energético. O processo de HTC foi realizado em reatores de aço inox laboratorial, onde a biomassa foi inserida juntamente com diferentes soluções em proporção de 1:10 (sólido/líquido). Assim, foram conduzidas a HTC de todas as combinações possíveis entre temperaturas de 150, 170, 190 e 220°C, tempos de reação de 30, 60 e 90 minutos e soluções de água e concentrações de 0,1 e 0,2 mol L^-1 de ácido sulfúrico (H₂SO₄). Os diferentes hydrochars produzidos foram avaliados minuciosamente, por meio de análises química imediata, elementar e estruturais, além de investigações sobre o comportamento de combustão e emissões potenciais. A otimização das condições do processo foi realizada por meio da metodologia de superfície de respostas. A presente tese foi dividida em dois capítulos. O primeiro apresenta o potencial da metodologia utilizada e investiga as propriedades dos hydrochars em três experimentos distintos, em que foi fixada a concentração de H₂SO₄ em cada um deles, em tempo de reação de 60 minutos e nas quatro temperaturas supracitadas. O segundo investigou a influência das três variáveis estudas (temperatura, tempo e soluções de H₂SO₄) nas características do hydrochar, além de propor e validar o tratamento otimizado com base nos rendimentos sólido e energético. De modo geral, os resultados indicaram redução do rendimento sólido de 90,72 para 43,21%, conforme houve aumento da temperatura e adição de H₂SO₄. O hydrochar produzido em temperatura intermediária (190°C) foi responsável pela maior parcela no incremento do poder calorífico superior (PCS), 33%, em relação ao PCS da biomassa bruta. A estrutura da superfície dos hydrochars foi modificada e apresentou abundante microesferas de carbono, principalmente na maior concentração de H₂SO₄. Os parâmetros do tratamento otimizado foram temperatura de 185°C, tempo de reação de 30 minutos e 0,038 mol L^-1 de H₂SO₄. Esses resultados evidenciam a eficácia da metodologia simplificada e do sistema de reatores, enfatizando os papéis cruciais do H₂SO₄ e da temperatura na definição das características e do desempenho dos hydrochars.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - THIAGO DE PAULA PROTÁSIO - UFRA (Membro)
Interno - PAULO RICARDO GHERARDI HEIN (Suplente)
Interno - PAULO FERNANDO TRUGILHO (Membro)
Presidente - MARIA LUCIA BIANCHI (Membro)
Externo ao Programa - JONAS LEAL NETO - DQI/ICN (Suplente)
Externo à Instituição - EDGAR AMARAL SILVEIRA - UnB (Membro)
Externo à Instituição - CLARA LISSETH MENDOZA MARTINEZ - LUT (Membro)