Potencial de produção de combustíveis através da pirólise rápida de resíduos cabos elétricos de alta tensão

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Lopes, Vitor Fernandes Dias
• Orientador(a): Braga, Renata Martins
• 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 ENGENHARIA QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Pirólise; Polietileno reticulado; Resíduos plásticos; Caulim; Combustíveis
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47549

Um desafio enfrentado na sociedade atual é o reaproveitamento de fios e cabos elétricos, em que a maior parte dos esforços estão destinados na recuperação do metal, enquanto a fração polimérica é incinerada. Esta prática, no entanto, causa problemas ao meio ambiente, como a liberação de gases e particulados tóxicos, sendo, portanto, necessária a busca por maneiras alternativas de reciclagem. O polietileno reticulado (XLPE) é um polímero utilizado em cabos de alta tensão e reciclá-lo exige maiores esforços uma vez que sua natureza termofixa dificulta a utilização de processos tradicionais. Este trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência da pirólise rápida e catalítica como alternativa para conversão de XLPE em materiais combustíveis com maior valor econômico. Para isso, foi realizada a caracterização do XLPE, para determinação do seu potencial energético, através de Análise termogravimétrica (TG), Teor de Voláteis, Teor de Cinzas e Poder Calorífico. Neste estudo o caulim foi utilizado como catalisador e caracterizado através de Difração de Raio X (DRX), Fluorescência de Raios X (FRX), Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e Análise Termogravimétrica (TG), para estudar sua aplicação como catalisador de baixo custo no processo de pirólise. As análises de pirólise do XLPE foram desenvolvidas em um micro pirolisador HPR 5200 da CDS analytical acoplado a um cromatógrafo a gás com detecção por espectrometria de massa (CG-MS). As caracterizações do XLPE aferiram que este é um polímero com baixo teor de cinzas (1,0%) e teor de voláteis de 98,7%, sendo, portanto, um bom material para gerar produtos líquidos através da pirólise. Este processo é importante para aumentar o poder calorífico do material, o qual foi quantificado em 44,58 MJ/kg, convertendo-o em moléculas contidas nos combustíveis de uso comercial. O uso do caulim como catalisador acarretou diminuição da concentração relativa de hidrocarbonetos na faixa do diesel (C8-C24) de cerca de 87% para 28%, e óleos lubrificantes (C14-C50) de cerca de 70% para 13%, em detrimento de um aumento de hidrocarbonetos mais leves na faixa da gasolina (C8-C12) de cerca de 28% para 87%. Por fim, este processo mostrou um bom potencial para transformar o material estudado em combustíveis de interesse comercial, podendo ser considerada como uma alternativa sustentável para o manejo e reaproveitamento deste resíduo plástico.