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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30832| Título: | Caracterização e estudo termogravimétrico da pirólise e da combustão da casca de pinhão visando seu aproveitamento energético |
| Título(s) alternativo(s): | Characterization and thermogravimetric study of pyrolysis and combustion of pine-fruit shell for energy use |
| Autor(es): | Mizobata, Andressa Akemi |
| Orientador(es): | Di Domenico, Michele |
| Palavras-chave: | Energia - Fontes alternativas Pirólise Combustão Cascas Renewable energy sources Pyrolysis Combustion Bark |
| Data do documento: | 7-Dez-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Francisco Beltrao |
| Citação: | MIZOBATA, Andressa Akemi. Caracterização e estudo termogravimétrico da pirólise e da combustão da casca de pinhão visando seu aproveitamento energético. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2022. |
| Resumo: | Com o aumento acelerado da demanda de energia, e a predominância de combustíveis fósseis não renováveis na matriz, biomassas têm sido estudadas para atender à essa demanda, produzindo mais energia com menor impacto ambiental. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar o potencial energético de uma amostra da casca de pinhão (Araucaria angustifolia) com partículas menores que 300 μm, por meio de análises de caracterização físico-química, tais como densidade aparente, análise imediata, análise elementar e poder calorífico superior, e por meio análises termogravimétricas em atmosfera inerte e oxidante, utilizando as razões de aquecimento de 10, 15, 25 e 40 °C/min, desde a temperatura ambiente até 900 °C. A casca de pinhão se revelou como uma biomassa de baixo custo para seu armazenamento, manuseio e transporte, através da densidade aparente relativamente alta (333,12 ± 7,55 kg/m³). Os baixos teores de umidade (8,16%), cinzas (1,18%), nitrogênio (0,76%) e enxofre (nulo), e alto teor de matéria volátil (66,10%), mostraram-se desejáveis para geração de bioenergia a partir de processos de conversão termoquímica. O poder calorífico superior obtido experimentalmente foi de 16,79 MJ/kg, comprovando o potencial da casca de pinhão como biocombustível. Também, a partir do diagrama de Van Krevelen (razões atômicas molares H/C em função de O/C), foi possível comparar o conteúdo energético do resíduo estudado com outras biomassas e carvões minerais disponíveis na literatura. A partir das curvas de termogravimetria e sua derivada, foi possível identificar as perdas de massa e as faixas de temperatura de degradação dos componentes majoritários da biomassa (hemicelulose, celulose e lignina), e também foram determinadas as temperaturas características do processo de combustão da casca de pinhão. Ainda, foi possível comparar os processos de pirólise e combustão, e avaliar as melhores condições de aproveitamento da biomassa. Concluiu-se que a casca de pinhão possui um grande potencial energético, podendo ser empregada como fonte alternativa e renovável na geração de bioenergia, através de processos de conversão termoquímicos de pirólise e de combustão. |
| Abstract: | With the accelerated increase in energy demand, and the predominance of non-renewable fossil fuels in the matrix, biomass has been studied to meet this demand, producing more energy with less environmental impact. In this context, the objective of this work was to investigate the energy potential of a pine nut shell sample (Araucaria angustifolia) with particles smaller than 300 μm, through physical-chemical analysis, such as apparent density, proximate analysis, elemental analysis, and higher calorific value, and through thermogravimetric analyzes in an inert and oxidizing atmosphere, using heating rates of 10, 15, 25 and 40 °C/min, from room temperature up to 900 °C. Pine nut shell proved to be a low-cost biomass for storage, handling, and transport, through its relatively high apparent density (333.12 ± 7.55 kg/m³). Low constents of moisture (8.16%), ash (1.18%), nitrogen (0.76%) and sulfur (null), and high volatile matter content (66.10%), were desirable for generating bioenergy from thermochemical conversion processes. The high heating value obtained experimentally was 16.79 MJ/kg, proving the potential of the pine nut shell as a biofuel. Also, from the Van Krevelen diagram (atomic molar ratios H/C as a function of O/C), it was possible to compare the energy content of the residue studied with other biomasses and mineral coals available in the literature. From the thermogravimetry curves and their derivative, it was possible to identify the mass losses and the temperature ranges of degradation of the major components of the biomass (hemicellulose, cellulose and lignin), and the characteristic temperatures of the pine nut shell combustion process were also determined. Furthermore, it was possible to compare the processes of pyrolysis and combustion, and to evaluate the best conditions for using biomass. It was concluded that the pine nut shell has a great energy potential and can be used as an alternative and renewable source in the generation of bioenergy, through thermochemical conversion processes of pyrolysis and combustion. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30832 |
| Aparece nas coleções: | FB - Engenharia Química |
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