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Título: Pirólise de macrófitas lemnáceas para obtenção de bio-óleo
Título(s) alternativo(s): Duckweed pyrolysis for bio-oil production
Autor(es): Duarte, Luciana Ferreira de Camargo
Orientador(es): Bineli, Aulus Roberto Romão
Palavras-chave: Biomassa vegetal
Pirólise
Macrófitas aquáticas
Plant biomass
Pyrolysis
Aquatic macrophytes
Data do documento: 28-Jun-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Referência: DUARTE, Luciana Ferreira de Camargo. Pirólise de macrófitas lemnáceas para a obtenção de bio-óleo. 2018. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2018.
Resumo: A constante preocupação com a exploração dos recursos enérgicos não renováveis leva a busca por alternativas limpas de obtenção energética a partir da biomassa. Diante dos diversos processos de obtenção de energia a partir da biomassa, destaca-se a pirólise, processo termoquímico de decomposição na ausência de oxigênio. Tal processo, quando alimentado com biomassa oriunda de fontes que não utilizam áreas agricultáveis, minimizam os impactos ambientais negativos, e não comprometem a segurança alimentar. Posto isto, o objetivo do presente trabalho é a obtenção do bio-óleo pirolítico de macrófitas lemnáceas, vegetais aquáticos superiores presentes naturalmente em lagos, e a identificação do levoglucosan. A fim de identificar as características da biomassa aquática do gênero Spirodela foi realizada a análise imediata obtendo valores de umidade, sólidos voláteis, carbono fixo e cinzas. Para os ensaios experimentais foi realizado um planejamento experimental a fim de conhecer a influência das variáveis no rendimento de bio-óleo e para identificação do Levoglucosan foi utilizado a técnica de cromatografia de camada delgada (CCD). Os resultados indicaram que as condições do reator proporcionaram a pirólise lenta do material, o que influenciou negativamente a obtenção do bio-óleo e favoreceu a formação tanto de gás quanto de carbono. Apesar disso, o planejamento experimental indicou que a maior fração de bio-óleo (28,6% do total da amostra) foi obtida na temperatura de 450°C e com velocidade de alimentação de 12,5rpm. Além disso, a técnica CCD mostrou ser prática e simples permitindo a identificação do Levoglucosan em 6 das 7 amostras — 1, 2, 3, 3F, 4 e 4F. No entanto, para verificar a viabilidade de extração e aplicação do Levoglucosan faz-se necessário a complementação com técnicas de análises quantitativas.
Abstract: The concern over fossil fuel exploitation leads to seeking for alternatives of environmental friendly energy production using biomass. Over many processes for converting biomass into energy, pyrolysis receives a especial attention, it is a thermal decomposition process in the absence of oxygen. This process, when fed with non-agricultural biomass, does not harm food security. Therefore, the aim of the present study is to obtain pyrolysis bio-oil from duckweed, aquatic plant naturally found in lakes, and the identification of levoglucosan. In order to identify the characteristics of the aquatic biomass from de the genera Spirodela the immediate analysis was performed obtaining values of moisture, volatile matter, fix carbon and ash. For the experimental trials, an experimental planning was carried out in order to know the influence of the variables on the yield of bio-oil and for the identification of Levoglucosan the Thin Layer Chromatography (TLC) was used. The results indicate that the reactor conditions provided the slow pyrolysis of the material, which caused a negative influence on obtaining the bio-oil and favored the formation of gas and also carbon. In spite of this, the experimental design indicated that the largest fraction of bio-oil (28.6% of the total sample) was obtained at a temperature of 450 ° C with a feed rate of 12.5 rpm. Moreover, the TLC technique turned out to be practical and simple in identifying the presence of Levoglucosan in 6 of the 7 samples - 1, 2, 3, 3F, 4 e 4F. Therefore, the TLC technique allowed in a practical and simple way the identification of Levoglucosan in the bio-oil samples of duckweed. However, to check the feasibility of extraction and application of Levoglucosan quantitative analyzes are required.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10303
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