Análise físico-química e pirólise da fibra de coco e da casca de cebola - SPIRANDELI, Adjentina Benigna de Lima (2021)
A biomassa lignocelulósica representa uma fonte de matéria-prima abundante e de baixo custo para produção de energia renovável e diversos materiais. Ela é composta de uma mistura complexa de celulose, hemicelulose, lignina, além de extrativos e cinzas. A pirólise é um processo termoquímico para exploração da biomassa, no qual ocorre a sua decomposição química, pelo calor, na ausência total ou parcial de oxigênio, produzindo bio-óleo, bio-gás e bio-carvão. Sendo assim, o objetivo desse trabalho foi realizar a caracterização química e física da fibra de coco e da casca de cebola e estudar a pirólise de ambas as biomassas analisando o efeito da temperatura pirolítica e da adição de cloreto de magnésio (MgCl2) nos produtos pirolíticos. As propriedades físicas e químicas da fibra de coco e casca de cebola foram avaliadas através de distribuição granulométrica, análise de forma da partícula, densidade, além de análises: imediata, de composição lignocelulósica, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e termogravimétrica. As cinéticas de degradação térmica das biomassas foram avaliadas utilizando o modelo de Reação Global Reparametrizado (RGR) a partir dos dados experimentais das análises termogravimétricas para as taxas de aquecimento de 20, 30, 40 e 50 °C.min-1 . Cada biomassa foi submetida a seis experimentos de pirólise em leito fixo através de um planejamento experimental 2² com duas réplicas no ponto central, a fim de avaliar os efeitos da temperatura de pirólise (350, 400 e 450 °C) e da adição de MgCl2 (0, 5 e 10 %) no rendimento dos produtos líquidos, bio-carvão e bio-gás. Para ambas as biomassas observou-se que o rendimento dos produtos líquidos é favorecido pelo aumento da temperatura de pirólise e baixas concentrações do sal; já para o bio-carvão observou-se que quanto maior a concentração de MgCl2 e menor a temperatura de pirólise, maior será seu rendimento; quanto ao bio-gás o maior rendimento observado foi para altas temperaturas e baixas concentrações do sal. Pela análise dos espectros de FTIR dos produtos pirolíticos das biomassas obteve-se com principais estruturas químicas presentes na fase aquosa o alongamento O-H, ligações aromáticas C=C e C-H; já nos bio-carvões identificou-se a presença de alongamentos O-H, ligações C-Hn, C=C aromáticas, CH2, C-O, C-O-C e C-H aromáticas.