Desenvolvimento de micro e nano compósitos poliméricos com atividade catalítica para produção de biodiesel

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: CARVALHO, Gabriel Badagnani
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Triângulo Mineiro; Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENE; Brasil; UFTM; Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Resíduos agroindustriais.; Pirólise.; Compostos sulfonados.; Compósitos eletrofiados.; Esterificação.; Biocombustível.; Agroindustrial residues.; Pyrolysis.; Sulfonated compounds.; Electrospinning composites.; Esterification.; Biofuel.; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
• Link de acesso: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1574

A crise energética mundial afeta diversos setores da economia global, com a dependência e provável escassez dos recursos não renováveis, faz-se necessário a investigação de fontes energéticas alternativas e renováveis. O biodiesel demonstra ser um biocombustível promissor, porém, o alto custo de produção e métodos atuais adotados não viabilizam ainda a substituição completa do diesel comum. Nesse contexto, pesquisas por rotas alternativas são essenciais para um futuro com maior utilização de energia renovável. Nesse trabalho, através de um planejamento de experimentos são apresentados candidatos a catalisadores produzidos com resíduos agroindustriais, casca de soja (CS), lignina (Ln) e estes associados com polímero de alta performance polieterimida (PEI). A pirólise foi feita na CS a 400 ºC por 2 horas com rampa de aquecimento de 10 ºC/min. O carvão de casca de soja CCS e Ln foram sulfonadas utilizando ácido sulfúrico concentrado como agente sulfonante. Os resultados dos testes de esterificação para os componentes sulfonados mostraram que o carvão de casca de soja sulfonado CCSS (5,827 meq/g) e Ln-S (8,552 meq/g) resultaram numa porcentagem de conversão de Ácido Oleico em Oleato de Metila de 99 e 99,8 % à 65 ºC em 60 minutos, respectivamente. Os componentes sulfonados foram usados para formação de compósitos eletrofiados através das dispersões poliméricas. Dentre os resultados obtidos, os compósitos eletrofiados utilizando PEI puro foram mais promissores com destaque para o compósito produzido com PEI e CCSS (5,827 meq/g) PEICCSS (5,827meq/g), com CTI de 2,998 meq/g foi capaz de obter uma porcentagem de conversão de 98,2 % em 60 minutos à 65 ºC, superior ao valor mínimo de 96,5 % de teor de ésteres pelo método EN14103 da ANP. Possui uma espessura média de fios de 2-4 μm, o compósito também apresentou um aumento na eficiência de conversão de 17,7 vezes maior comparado com a quantidade de carvão sulfonado utilizada nos testes, em relação aos estudos cinéticos, o compósito obteve uma constante cinética de 4,6.10-2 min-1. Através da produção dos compósitos, este trabalho demonstra a importância da investigação de novas formas de utilizar os resíduos agroindustriais, assim como, apresentá-los como candidatos a viabilização de produção de biocombustíveis.