ESTUDO DO PROCESSO DE PIRÓLISE DE SEMENTES DE AÇAÍ (Euterpe oleracea Mart.) PARA PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEIS
ESTUDO DO PROCESSO DE PIRÓLISE DE SEMENTES DE AÇAÍ (Euterpe oleracea Mart.) PARA PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEIS
Neste trabalho investigou-se a produção de biocombustíveis via pirólise, em escala de laboratório, semi-piloto e piloto, de sementes de açaí (Euterpe oleracea) in natura (SAIN) e impregnadas com solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) 2 mol.L-1 (SANAOH). Os experimentos foram realizados a 350, 400 e 450 °C, a 1,0 atm, utilizando-se unidades de produção com capacidades de 100 g, 1 kg e 143 kg. Os aparatos experimentais de laboratório e semi-piloto constituídos de um reator de borosilicato e de aço inoxidável, respectivamente, ambos com fonte de aquecimento via resistência elétrica. A unidade piloto de Craqueamento Térmico constituída de um reator de aço inoxidável encamisado, sendo a fonte de aquecimento térmico via queima de gás GLP alimentado em um queimador. As reações produziram gases não condensáveis, produto líquido orgânico (bio-óleo + fase aquosa) e uma fase sólida (biocarvão). O bio-óleo foi caracterizado através das análises físico-químicas de índice de acidez, refração, densidade, viscosidade cinemática, FT-IR e CG-MS. A fase sólida foi caracterizada morfologicamente através das análises de DRX, MEV, EDS, FT-IR, FRX e BET. Esse processo teve como finalidade avaliar a influência da ampliação de escala, das variáveis operacionais e da impregnação química no rendimento na qualidade dos produtos obtidos, assim como variações das propriedades físico-químicas e composicionais dos produtos líquidos (bio-oleos e frações destiladas) durante o processo reacional. Os produtos apresentaram rendimentos médios 5,91% (m/m), 33,45% (m/m), 23,55% (m/m) e 37,08% (m/m) para as fases bio-óleo, aquosa, gasosa e sólida, respectivamente, para as sementes SAIN, e 11,03% (m/m), 17,49% (m/m), 31,62% (m/m) e 39,84% (m/m) para as fases bio- óleo, aquosa, gasosa e sólida, respectivamente, para as sementes SANAOH. Observou-se que o rendimento de bio-óleo aumentou e o rendimento da fase aquosa diminuiu com a aplicação de processo de impregnação nas temperaturas investigadas, verificou-se ainda que os rendimentos de biocombustíveis foram superiores para menores temperatura em relação aos experimentos com SAIN, em todas as escalas de produção. Com os resultados encontrados para o índice de acidez e para a viscosidade cinemática do bio-óleo obtido a partir das SANAOH constatou-se uma redução máxima de aproximadamente 78% e 66%, respectivamente, em relação ao bio-óleo obtido das SAIN. As análises de FT-IR indicaram ligações químicas referentes à hidrocarbonetos, oxigenados e contaminantes da biomassa. A análise de CG-MS mostrou uma porcentagem em área para os picos referentes aos hidrocarbonetos de até 2,25 vezes maior para o bio-óleo obtido das SANAOH, comparandose à área de hidrocarbonetos do bio-óleo das SAIN. A análise morfológica do biocarvão através do DRX demonstrou a existência de estruturas amorfas (SAIN) e cristalinas (SANAOH) (fase mineralógica), enquanto o MEV e o EDS identificaram no interior dos poros da estrutura carbonácea cristais de sódio. O FRX corroborou as análises anteriores, vi demonstrando percentuais de sódio de até 32% (m/m) na composição estrutural dos biocarvões. O FT-IR indicaram a presença grupos funcionais comumente encontrados em biomassas de material lignocelulósico. O BET apresentou uma área superficial menor que 10 m².g-1 . A Destilação Fracionada, em escala de laboratório, produziu frações líquidas na faixa da gasolina, querosene e diesel leve, demonstrando maiores rendimentos (acima de 20% m/m) para fase bioqueresene e o percentual máximo em área de hidrocarbonetos para fração biogasolina estimado em 97,782%. Portanto, a aplicação do processo de impregnação alcalina para o processo de Pirólise de biomassa lignocelulósica favorece a conversão de produtos biocombustíveis.