Avaliação do uso dos biocarvões de pinha (estróbilos de Pinus elliottii) como adsorvente em misturas com argila caulinita

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Silva, Matheus Antônio da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Biocarvão; Adsorção; Pinhão-manso; Caulinita; Pirólise
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/254708

Tendo em vista a substituição do carvão mineral, produto não renovável e produzido em um processo de mineração com grandes impactos ambientais, os biocarvões vem sendo objeto de estudos para ser utilizado como alternativa em várias áreas, como combustível em usinas termelétricas e áreas onde este é utilizado como adsorvente, como o tratamento de água e remoção de compostos da fase aquosa. O objetivo deste estudo é avaliar o potencial energético e adsortivo dos biocarvões produzidos a partir dos estróbilos de Pinus elliottii, bem como de misturas deste com argila caulinita. Primeiramente foi realizada uma prospecção bibiográfica, envolvendo a análise bibliométrica e de termos e tendências involvendo biocarvão, adsorção e energia entre 2012 e 2023. A biomassa e os biocarvões foram caracterizados por meio de espectrofotometria na região do infravermelho, análise térmica, imediata e elementar. Da produção do biocarvão de estróbilos, avaliou-se a severidade do processo de torrefação, bem como a estabilidade dos pellets, o poder calorífico superior e a capacidade adsortiva dos biocarvões formados de 200 a 300 0C. Por meio a análise bibliométrica veficou-se o forte crescimento da produção e artigos científicos sobre biocarvão, com esse crescimento seno liderado principalmente por países do sul global, como China, India, Brasil, Paquistão e Malásia. Em análise do poder calorífico superior (PCS), este variou de 18,5 a 22,3 MJ kg 1 de a biomassa ao biocarvão produzido a 300 0C, respectivamente. Por meio de isotermas de adsorção evidenciou-se processo favorável de adsorção do corante e os biocarvões, com estes obtendo capacidade de adsorção similares ou maiores ao carvão antracitoso, no entanto, foi observado uma diminuição da capacidade de adsorção com o aumento da temperatura de torrefação. Os resultados indicaram que o biocarvão produzido a 260 0C possui melhor utilização como adsorvente e subsequente uso energético, possuindo boas características de poder calorífico superior, rendimento energético e de massa, bem como alta capacidade de adsorção do corante Azul de Metileno e estabilidade dos pellets em água. Em estudo de misturas de biocarvão de estróbilos com argilas, observou-se que a adição de caulinita e metacaulinta ao biocarvão melhorou a estabilidade de pellets em água, no entanto apenas a caulinita possui maior capacidade e velocidade de adsorção que o biocarvão de pinha, onde as condições ótimas para maior capacidade de adsorção foram a partir de 27% de caulinita no material e o tempo de contato de 425 minutos para melhor proveito da argila como aditivo.