Produção de carbonos porosos a partir de resíduo de podas de árvores

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Frota, Fátima Marcelie Braz Nogueira
• Orientador(a): Pergher, Sibele Berenice Castella
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: biocarvão; hidróxido de sódio; resíduo de podas de árvore; resíduo lignocelulósico
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/55033

A manutenção da arborização urbana é inerente a toda cidade e produz um resíduo que muitas vezes é desperdiçado e mal alocado. Em grandes cidades como a cidade do Natal, no Rio Grande do Norte, a produção de resíduo de podas chega a mais de 18 toneladas semanalmente, isso implica na destinação de grande área em aterros sanitários para o descarte. Já o descarte em terrenos baldios contribui para eutrofização e poluição visual. Como os resíduos de poda são materiais lignocelulósicos, uma alternativa para agregar valor a este resíduo e dar a ele uma destinação mais adequada é usá-lo como matéria-prima de biocarvão ativado. O termo biocarvão vem sendo empregado aos carvões produzidos a partir de resíduos lignocelulósicos, anteriormente este termo era empregado somente aos carvões que tivessem como finalidade o emprego em condicionamento de solo ou sequestro de CO2. Neste trabalho a ativação e pirólise ocorreram simultaneamente; foram usados como precursores o Resíduo de Mangueira (magnifera indica) e o Resíduo de Podas (diversas espécies não identificadas), usou-se KOH como agente ativante, usou-se temperaturas de pirólise de 450°C e 550°C, que foram mantidas por 1 hora, sem fluxo de gás; em seguida, o produto da ativação foi lavado com uma solução de HCl a fim de remover o agente ativante remanescente e seus derivados. Os produtos obtidos foram caracterizados por DRX, FTIR, CHN e adsorção de N2 e CO2­­. Além disso, foram realizados testes de adsorção de NO em ar seco para todas as amostras e, para a amostra de biocarvão de Resíduo de Mangueira produzida a 550°C (KM550 LVD) o teste foi realizado também em atmosferas de ar com 50% e 75% de umidade, além da atmosfera de nitrogênio. De maneira geral, os biocarvões ativados apresentaram composições semelhantes. A temperatura de pirólise foi o fator de maior influência nas características dos biocarvões: aqueles produzidos a 550°C exibiram áreas específicas maiores e microporosidade mais desenvolvida. Nos testes de adsorção de NO em ar seco, a amostra KM550 LVD teve o maior resultado de adsorção (83,91%). No entando, em atmosferas úmidas essa porcentagem caiu, indicando uma possível interação das moléculas de H2O com os grupos funcionais presentes na superfície do biocarvão. A menor porcentagem de adsorção de NO foi em atmosfera de nitrogênio (0,83%), mostrando a necessidade de O­2 para o mecanismo de adsorção de NO.