Título: RELEVÂNCIA DO PROCESSO DE PIRÓLISE PARA O REAPROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS

Título alternativo: RELEVANCE OF THE PYROLYSIS PROCESS FOR ENERGY REUSE OF AGROINDUSTRIAL WASTE

Autoria de: Jessica Trindade Martins

Orientação de: Zuy Maria Magriotis

Presidente da banca: Zuy Maria Magriotis

Primeiro membro da banca: Lidja Dahiane Menezes Santos Borél

Segundo membro da banca: Cristiane Alves Pereira

Palavras-chaves: Conversão termoquímica, Biomassa, Energia renovável, Bioenergia, Economia circular

Data da defesa: 02/03/2021

Semestre letivo da defesa: 2020-2

Data da versão final: 30/03/2021

Data da publicação: 30/03/2021

Referência: Martins, J. T. RELEVÂNCIA DO PROCESSO DE PIRÓLISE PARA O REAPROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS. 2021. 77 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.

Resumo: Com a crescente demanda energética mundial, a busca por fontes renováveis e alternativas de energia tem tido um notável crescimento nos últimos anos e, atrelado a isso, o aproveitamento energético de resíduos, como madeiras, plásticos e biomassas, em processos termoquímicos, tem se tornado objeto de diversos estudos. Nesse cenário, a pirólise surge como uma alternativa para converter esses resíduos em energia. O processo de conversão ocorre na ausência parcial ou total de oxigênio, pela decomposição térmica direta de seus componentes. A pirólise tem como produto principal o bio-óleo, um líquido marrom escuro, constituído por compostos orgânicos insolúveis de alto peso molecular e uma série de compostos organo-oxigenados de baixo peso molecular. Por meio da pirólise, são obtidos também carvão vegetal como produto sólido e gases, como monóxido e dióxido de carbono e hidrocarbonetos leves. Posto isso, o presente trabalho objetivou um estudo sobre os princípios e fundamentos dos processos pirolíticos, por meio de uma revisão literária, fornecendo informações relevantes e dados atuais sobre o tema. Além disso, a pesquisa abordou a contextualização histórica do processo de pirólise, bem como as perspectivas de suas aplicações no ambiente industrial. Nesta revisão, foi dada ênfase no processo de pirólise de biomassas oriundas de rejeitos agroindustriais, com o intuito de compreender a relevância desse processo na obtenção de compostos de maior valor agregado que atendam requisitos energéticos, socioeconômicos e ambientais, visando a exploração desses resíduos, uma vez que diminui o impacto ambiental causado pelo descarte inapropriado de materiais lignocelulósicos. O efeito da taxa de aquecimento, temperatura de reação e tempo de residência durante da pirólise, bem como o tipo de reator e a modalidade de pirólise empregados foram discutidos acerca do rendimento dos produtos líquidos, sólidos e gasosos. A caracterização do bio-óleo referenciando às muitas propriedades que impactam seu uso também foi pesquisada. Tais propriedades têm levado a pesquisas cada vez mais extensas, em diversas áreas do conhecimento, gerando números significativos de publicações nas principais bases de dados, o que contribui para uma maior aceitação e, consequentemente, maiores investimentos dos processos em escalas industriais. Tendo isso em vista, foi realizado uma análise bibliométrica nas bases Web of Science e Scopus com um levantamento sistemático da evolução da produção científica acerca do tema com as palavras-chave ????pirólise???? e ????biomassa????, tópicos importantes no desenvolvimento para aplicação de energias limpas. O levantamento feito revela que pesquisas sobre obtenção de energia proveniente de biomassas por meio de processos de pirólises têm se tornado cada vez mais extensas ao longo dos anos, atingindo 23.863 trabalhos publicados na Web of Science e 16.523 trabalhos publicados na Scopus. Todavia, ainda há espaço para o desenvolvimento de tecnologias de engenharia a partir das pesquisas de aplicações tecnológicas dos processos estudados.

Abstract: With the globally increasing energy demand, the search for alternative and renewable energy grew considerably in the recent years, and tied to that, the obtainment of energy through residues like wood, plastic, and biomass in thermochemical processes became the subject of several studies. In this scenario, the pyrolysis presents itself as an alternative to convert residue into energy. The conversion process occurs in the partial or complete absence of oxygen through the direct thermal decomposition of its components. Pyrolysis produces mainly the bio-oil, a dark brown liquid, constituted by organic, insoluble compounds with low molecular weight and organic, oxygenated compounds of low molecular weight. Through pyrolysis, vegetal coal is produced as a solid product, and gases, such as carbon dioxide and monoxide and light hydrocarbons are also formed. This work studies the principles and fundamentals of pyrolytic processes through a literature review, providing the relevant information and current data about the subject. Furthermore, this research addresses the historical contextualization of the pyrolysis process, as well as its perspectives and applications in the industrial environment, and an evaluation of the scientific production about the subject so far. This review placed an emphasis on the pyrolysis of biomass originated from agroindustrial residues, with the intent of better comprehending the importance of this process in the obtainment of compounds with added value that attend to energetic, socioeconomic, and environmental standards, also aiming at the use of these compounds, as they can reduce the environmental impact caused by the inappropriate disposal of lignocellulosic materials. The heating rate effect, reaction temperature and residence time during pyrolysis, as well as the reactor type and pyrolysis modality employed were discussed, taking into account the yield of the liquid, solid and gaseous products. The bio-oil characterization referencing the properties that can impact its use was also researched. These properties have prompted extensive research in diverse areas of knowledge, with a significant number of publications in the main data bases, which contributes to a better acceptance of the subject and, consequently, greater investments in these processes for industrial scale. Then, in this way, it was made a bibliometric analysis at the bases Web of Science and Scopus, with a systematic survey of the evolution of scientific production about the theme with the key-words ????pyrolysis???? and ????biomass????, that are important topics in the development for the application of clean energy. The survey done reveals that the searching about the obtaining of energy by biomass through the pyrolysis process has become more extensive as long as the years, achieving 23.863 studies published in the Web of Science and 16.523 studies published in the Scopus. However, there is space for the development of engineering technologies from the studies of the technological applications of the studied process.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_quimica/20202201521033

URI alternaviva: repositorio.ufla.br/handle/1/47121

Curso: G033 - ENGENHARIA QUÍMICA (BACHARELADO)

Nome da editora: Universidade Federal de Lavras

Sigla da editora: UFLA

País da editora: Brasil

Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso

Nome da língua do conteúdo: Português

Código da língua do conteúdo: por

Licença de acesso: Acesso aberto

Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras

URI da licença: repositorio.ufla.br

Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br

Detentores dos direitos autorais: Jessica Trindade Martins e Universidade Federal de Lavras

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