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Título: Estudo cinético da pirólise da biomassa casca de laranja
Título(s) alternativo(s): Kinect study of orange peel biomass pyrolysis
Autor(es): Circhia, Maria Victória
Orientador(es): Zanatta, Elciane Regina
Palavras-chave: Pirólise
Biomassa
Energia - Fontes alternativas
Pyrolysis
Biomass
Renewable energy sources
Data do documento: 21-Jun-2022
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Medianeira
Citação: CIRCHIA, Maria Victória. Estudo cinético da pirólise da biomassa casca de laranja. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2022.
Resumo: A pirólise da biomassa apresenta-se como uma ótima ferramenta no que diz respeito ao tratamento de resíduos e geração de produtos de valor agregado. Atualmente, o petróleo predomina a matriz energética de todos os países, além de ser um recurso não renovável e muito caro. Com isso, muito se tem estudado acerca da pirólise da biomassa de resíduos agroindustriais para produção de bioenergia. A laranja é uma fruta com muitos nutrientes e muito consumida pelo mundo sendo uma das frutas mais processadas pela indústria de sucos. Consequentemente, muitos subprodutos, como sua casca, rica em biomassa, são gerados e descartados. Logo, essa fruta surge como uma forte candidata ao estudo da pirólise. Diante disso, essa pesquisa teve como objetivo um estudo cinético da pirólise da biomassa da casca de laranja. Primeiramente, a biomassa foi caracterizada com a finalidade de entender como sua composição influenciaria na pirólise. Os teores dos compostos lignocelulósicos se mostram próximos aos demais subprodutos registrados na literatura. A pesquisa aconteceu sob atmosfera modificada de gás nitrogênio, na faixa de temperatura de 30 a 900 °C, usando-se quatro taxas de aquecimento: 5, 10, 15 e 20 °C/min. Os parâmetros cinéticos (energia de ativação e fator pré-exponencial) foram obtidos pelo método isoconversional de Flynn-Wall-Ozawa. A modelagem matemática foi realizada no software Excel. Os resultados obtidos foram no intervalo de 52,35 a 350,47 kJ/mol para Flynn-Wall-Ozawa. O poder calorífico foi de 16,85 MJ/kcal, logo, a biomassa casca de laranja é aceitável como uma alternativa energética.
Abstract: Biomass pyrolysis presents itself as a great tool about waste treatment and generation of value-added products. Currently, oil dominates the energy matrix of all countries, in addition to being a non-renewable and very expensive resource. Thus, much has been studied about the pyrolysis of biomass from agro-industrial residues to produce bioenergy. Orange is a fruit with many nutrients and is widely consumed around the world, being one of the most processed fruits by the juice industry. Consequently, many by-products, such as its peel, rich in biomass, are generated and discarded. Therefore, this fruit appears as a strong candidate for the study of pyrolysis. Therefore, this research aimed at a kinetic study of the pyrolysis of orange peel biomass. First, the biomass was characterized to understand how its composition would influence pyrolysis. The contents of lignocellulosic compounds are close to the other by-products recorded in the literature. The research took place under a modified atmosphere of nitrogen gas, in the temperature range of 30 to 900 °C, using four heating rates: 5, 10, 15 and 20 °C/min. The kinetic parameters (activation energy and pre-exponential factor) were obtained by the isoconversional method of Flynn-Wall-Ozawa. Mathematical modeling was performed in Excel software. The results obtained were in the range of 52,35 to 350,47 kJ/mol for Flynn-Wall-Ozawa. The calorific value was 16.85 MJ/kcal, so orange-peel biomass is acceptable as an energy alternative.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30755
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