Valorização de subprodutos de colheita mecânica de culturas em antioxidantes ao controle de desgaseificação de péletes

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Moreira, Bruno Rafael de Almeida
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Agricultural residue; Carbon monoxide; Sustainable energy development; Volatile organic compounds; Wood biomass-to-solid fuel
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/251688

A dissertação abrange os capítulos I, II, III, IV e V, com o objetivo de examinar o fenômeno da liberação de gases e suas implicações sociais, ambientais e econômicas para o desenvolvimento sustentável. Eles contribuem com insights para aprimorar a compreensão e o gerenciamento desse problema crítico, fornecendo conhecimentos acionáveis para partes interessadas como formuladores de políticas, produtores e pesquisadores, impulsionando progressos na segurança ocupacional, na saúde humana, na higiene industrial e na proteção ambiental dentro das cadeias de valor de biocombustíveis sólidos. O Capítulo I é introdutório e revisa, criticamente, a literatura existente, explora práticas e técnicas preventivas e mitigadoras relacionadas à liberação de gases e aprofunda-se nas dimensões sociais, ambientais e econômicas associadas à liberação de gases da biomassa, enfatizando sua importância na indústria global de biocombustíveis sólidos. Além disso, o capítulo investiga cenários de liberação de gases em ambientes residenciais, comerciais e industriais. O Capítulo II foca nos aspectos tecnocêntricos da liberação de gases da biomassa. Realiza uma rigorosa metanálise de várias estratégias empregadas para a prevenção e mitigação da liberação de gases. O capítulo explora o impacto específico e a natureza das práticas e técnicas utilizadas, como ventilação, secagem, pré-tratamento termoquímico (por exemplo, torrefação e explosão a vapor), ozonização, extração com fluido supercrítico e adição de antioxidantes. Para garantir rigor metodológico, o capítulo utiliza abordagens estatísticas como análise de curva de densidade, análise de modelo de efeito misto linear e análise fatorial bayesiana. Também incorpora a utilização da transformação logarítmica natural de dados bibliométricos complexos e análise de funil para avaliar robustamente o viés de publicação. Através desta análise abrangente, o Capítulo II fornece uma compreensão profunda da eficácia de vários métodos no controle das emissões de monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e compostos orgânicos voláteis (COVs). O Capítulo III apresenta pesquisa original realizada pelo autor. Concentra-se na seleção de resíduos agrícolas, especificamente cascas de amendoim, grãos de café usados e folhas de cana-de-açúcar, como biorresíduos para o desenvolvimento de extratos antioxidantes biogênicos destinados a controlar a liberação de gases em pellets de madeira. O capítulo destaca o potencial desses materiais naturais na redução das emissões de CO2 e no aprimoramento da reatividade e estabilidade do material por meio de suas capacidades e funcionalidades antioxidantes. A pesquisa realizada neste capítulo demonstra abordagens inovadoras para o controle da liberação de gases na produção de energia de biomassa e destaca o valor do uso de biorresíduos como soluções sustentáveis. O Capítulo IV se beneficia dos resultados dos capítulos anteriores e oferece uma análise aprofundada dos grãos de café usados como meio de controle de gases que não o CO2 na liberação de gases da biomassa. O capítulo examina a eficácia dos grãos de café usados no controle de emissões de gases como CO, CH4 e COVs em diversas condições atmosféricas. Investiga o impacto de doses adicionais variadas e temperaturas ambientais na atividade e controle da liberação de gases. Além disso, o capítulo caracteriza extensivamente a utilização de grãos de café usados como substitutos na composição de pellets de biomassa. Avalia seu potencial para minimizar a formação de incrustações e escórias nos equipamentos de conversão de biomassa, otimizando a eficiência da combustão. No Capítulo V, resumimos a importância e as implicações de nossa pesquisa original sobre antioxidantes biogênicos para a sociedade, o meio ambiente e a economia. Destacamos a importância de nossas descobertas no avanço do controle da liberação de gases, no desenvolvimento sustentável de energia e na gestão de resíduos na agricultura, ao mesmo tempo em que exploramos oportunidades econômicas potenciais para a indústria de valorização de resíduos, produtos de valor agregado e expansão de mercado. Além disso, aprofundamos os benefícios sociais e ambientais, incluindo redução de impactos, gestão de recursos, promoção da economia circular, bem-estar das pessoas e práticas agrícolas sustentáveis. Ao elucidar esses aspectos, pretendemos contribuir para a discussão acadêmica em torno do tema e fornecer uma compreensão abrangente das implicações mais amplas de nossa pesquisa.