Navegando por Autor "Melo, Edla Freire de"
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Tese Craqueamento catalítico do óleo de Pachira aquatica Aubl.: uma rota sustentável para a produção de biocombustíveis avançados e Bio-Aditivos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-05-31) Melo, Edla Freire de; Melo, Dulce Maria de Araújo; Braga, Renata Martins; https://orcid.org/0000-0002-6232-0945; http://lattes.cnpq.br/4603529162393328; https://orcid.org/0000-0001-9845-2360; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; https://orcid.org/0000-0002-2291-1126; http://lattes.cnpq.br/7848120262475956; Araújo, Renata Mendonça; Mattos, Adriano Lincoln Albuquerque; Alves, José Luiz FranciscoOs biocombustíveis desempenham um papel crucial na transição para uma matriz energética sustentável. Desta forma, é importante a busca por fontes de biomasas de segunda e terceira geração para obtenção de bioconbustíveis. O óleo obtido das sementes do fruto da Pachira aquatica Aubl. (PAA), também conhecida como Munguba, destaca-se como uma promissora matéria-prima para a produção de biocombustíveis e químicos renováveis de interesse industrial, através de processos de conversão termoquímica. O objetivo deste estudo é desenvolver uma rota de produção de biocombustíveis de segunda geração (2G) drop-in através da pirólise catalítica do óleo da PAA. As sementes foram coletadas, caracterizadas e submetidas a extração mecânica por prensagem a frio para obtenção do óleo, que foi analisado para determinação de cinzas, densidade, viscosidade, índices de acidez, iodo, saponificação, peróxidos e refração. Foi realizada pirólise rápida e catalítica do óleo em um micro pirolisador Py 5200 acoplado ao GC/MS, variando a temperatura do leito catalítico (300 e 500 °C). Os resultados de caracterização das sementes revelaram teores de cinzas (4,05%), umidade (3,09%) e componentes voláteis (91,79%) semelhantes aos apresentado na literatura, além de elevado rendimento de óleo (36,00%) obtido através de método mecânico. Sua composição apresenta significativa concentração do ácidos graxos saturados, palmítico (C16:0), seguida dos ácidos graxos insaturados oleico (C18:1) e linoleico (C18:2), com notável estabilidade térmica até 250 °C e elevado poder calorífico (37,94 MJ/kcal). Os resultados por pirólise analítica convencional do óleo revelou predominância na formação de hidrocarbonetos alifáticos na faixa de C7-C18, com baixa quantidade de compostos oxigenados. Já na pirólise catalítica utilizando a zeólita do tipo HZSM-5, observou-se uma significativa redução dos compostos oxigenados, com a predominância de hidrocarbonetos alifáticos nas faixas de C4-C13 a 500 °C e de C7- C14 a 300 °C, com característica de combustíveis drop-in para aviação. A partir desses dados, foi realizado um planejamento fatorial 3² em conjunto com a metodologia da análise de componente principal (ACP) e superfície de resposta (RSM) para investigar o efeito das variáveis independentes de temperatura do leito catalítico (300, 400 e 500 °C) e da razão biomassa/catalisador (2, 6 e 12 mg de catalisador) nas variáveis de resposta, como teor de hidrocarbonetos pelo número de carbonos nas cadeias e teor de compostos por faixa de biocombustíveis. O melhor resultado foi observado ao utilizar 2 mg do catalisador aquecido a 300 ºC, cuja distribuição de produtos foi nos gaps de gasolina (46,5%), diesel (91,2%), querosene (56,8%) e óleo lubrificante (54,8%), porém devido a sobreposição dos tamanhos das cadeias para os hidrocarbonetos de diferentes classes de combustíveis, a soma total é superior a 100%. O HZSM-5 favoreceu a descarbonização, descarbonilação, desoxigenação e aromatização dos produtos da pirólise, devido às suas propriedades ácidas e à estrutura porosa. Esses resultados apontam para o significativo potencial de aplicação do óleo das sementes da PAA na obtenção de biocombustíveis avançados e seletividade para produção de aromáticos renováveis para a indústria química.TCC Oportunidades e desafios da utilização do hidrogênio verde na transição energética brasileira(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-13) Madruga, Marcíule Gorgonio Coutinho; Silva, Hérika Cavalcante Dantas da; Deus Junior, Joemil Oliveira de; Silva, Douglas do Nascimento; Melo, Edla Freire deO dióxido de carbono (CO2) é uma das substâncias emitidas na queima de combustíveis fósseis e um dos principais compostos presentes nos gases do efeito estufa (GEE). Como o CO2 gera consequências para o meio ambiente, através do aumento do aquecimento global, a utilização de energias renováveis, como o hidrogênio verde, é uma das alternativas sustentáveis propostas para substituir os combustíveis nocivos. Isso é possível devido aos seus diversos benefícios, dentre eles: é uma solução que não emite carbono, utiliza o hidrogênio que é encontrado em abundância na Terra e pode ser aplicado em diversos setores. Porém, existem alguns desafios que precisam ser enfrentados para consolidar essa solução no mercado, como reduzir custos na produção, sancionar leis e normas de segurança, além da necessidade de ter tecnologias mais avançadas para viabilizar seu uso em larga escala. Para identificar as oportunidades e dificuldades que envolvem a produção do hidrogênio verde no Brasil, primeiro foi feita a caracterização das matrizes energéticas. Em seguida, a identificação e comparação das energias renováveis utilizadas com o hidrogênio verde. E por fim, os métodos de obtenção do gás e as principais diferenças das suas produções. As pesquisas realizadas mostraram que em comparação com os benefícios que a produção do hidrogênio possui, os desafios enfrentados apresentam soluções viáveis que necessitam ser remediadas, mas não impedem que o hidrogênio verde consiga fazer parte da matriz energética brasileira.TCC Valorização de resíduos de casca de mandioca através da pirólise flash catalítica(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-12) Lopes, Thaís de Souza; Braga, Renata Martins; Oliveira, Gislane Pinho de; Calixto , Guilherme Quintela; Melo, Edla Freire de; Oliveira, Karine Fonseca Soares deO Brasil é um dos maiores produtores agrícolas do mundo, com uma vasta diversidade de culturas, entre elas a mandioca. A produção da raiz ultrapassou 18 milhões de toneladas em 2021, gerando um grande volume de resíduo. O presente trabalho visa a valorização do resíduo da casca de mandioca (RCM) através da pirólise convencional e catalítica para produção de produtos químicos e biocombustíveis, como forma de minimizar os impactos ambientais causados pelo seu descarte incorreto. Para isso, foram realizadas análises que avaliam o potencial energético do RCM, realizou-se as caracterizações físico-química (teor de umidade, cinzas, voláteis, carbono fixo, densidade aparente, dentre outras), análise termogravimétrica e pirólise analítica flash em um micro pirolisador interfaceado com cromatografia gasosa (Py-GC/MS) onde os vapores gerados foram conduzidos a um leito catalisador com zeólita HZSM-5. Os resultados mostraram que o resíduo da casca de mandioca possui alto teor de voláteis (86,4%), baixo teor de cinzas (3,17%), moderado poder calorífico (15 MJ.kg-1) além de composição predominantemente amilácea, o que resultou um alto teor de compostos oxigenados, como ácidos orgânicos e furanos, nos produtos da pirólise convencional. No entanto, os principais compostos oxigenados foram desoxigenados com uso do catalisador HZSM-5 a 300 °C e convertidos em monoaromáticos (50%) como benzeno, tolueno, xileno e isopropilbenzeno e compostos de ácidos orgânicos de cadeia curta como ácido acético (29%). A reforma catalítica de produtos da pirólise mostrou-se um processo eficiente para a valorização da casca de mandioca e que pode resultar em um bio-óleo com boas características energéticas e fonte de compostos orgânicos com diversas aplicações na indústria química de solventes, aditivos, lubrificantes, biocombustíveis e bioprodutos.