Metodologias analíticas para avaliar a biodegradabilidade do diesel, biodiesel e blendas B10

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Correa, Camila
• Orientador(a): Ferrão, Marco Flôres
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Biodiesel; Diesel; Microrganismos; Análise multivariada; Análise de imagens
• Palavras-chave em Inglês: Biodiesel; Diesel; Microorganisms; Multivariate analysis; Image analysis
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/224876

Neste trabalho foram desenvolvidas metodologias de análise para avaliar a biodegradabilidade do diesel, biodiesel e blendas B10, mediante as técnicas de espectroscopia no infravermelho (FTIR) associada com quimiometria e o emprego de análise de imagem digitais. O objetivo do trabalho foi desenvolver métodos analíticos capazes de avaliar biodegradação em diesel, quantificar biomassa formada na biodegradação de misturas biodiesel/diesel e por fim quantificar o número de colônias de microrganismos deteriogênicos de biodiesel. Para isso, foram utilizados métodos de análise multivariada como análise por componentes principais (PCA) e regressão multivariada por mínimos quadrados (PLS) e a análise de imagens digitais. Para o estudo de biodegradação de diesel foi investigado diferentes combinações de métodos de pré-processamentos aplicados em espectros de infravermelho médio para analisar amostras de diesel com diferentes teores de enxofre que foram submetidas a estocagem simulada com contaminação microbiana por um período de 40 dias. Para quantificação de biomassa em blendas B10 (10% de biodiesel puro e 90% de óleo diesel) foram utilizadas amostras submetidas a biodegradação por microorganismos e analisadas através de espectroscopia no infravermelho médio e regressão multivariada. Para a quantificação do número de colônias, foram utilizadas imagens digitais de placas de petri contendo colônias da bactéria Bacillus pumilus e da levedura Meyerozyma guilliermondii e um código Python foi desenvolvido para contar automaticamente as unidades formadoras de colônias a partir das imagens digitais. Os principais resultados obtidos demonstraram que o FTIR-ATR pode ser utilizado para avaliação da degradação de diesel e que a região de 1528 - 1318 cm-1 é a mais indicada e uma possível combinação de pré-processamentos com normalização/segunda derivada/centrado na média. Para a quantificação utilizando espectros FTIR-ATR foram avaliadas as figuras de mérito da metodologia, sendo o método considerado promissor para o seu objetivo. Na contagem de unidades formadoras de colônias, por um método semi-automático, foram avaliadas a calibração e validação em relação à contagem manual clássica, os resultados mostraram curvas de calibração e validação com coeficiente de determinação (R2) de 0,99 e 0,98, respectivamente.