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Aproveitamento energético de resíduos de pinheiro
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia | |
| datacite.subject.sdg | 09:Indústria, Inovação e Infraestruturas | |
| dc.contributor.advisor | Ribeiro, Albina Maria de Sá | |
| dc.contributor.advisor | Silva, Felipe Thalles Moreira | |
| dc.contributor.advisor | Pimenta, Maria Paula Moreira de Carvalho Amorim Neto | |
| dc.contributor.author | PINTO, ANASTÁCIA MAIYATI DE FÁTIMA | |
| dc.date.accessioned | 2025-11-11T10:56:53Z | |
| dc.date.available | 2025-11-11T10:56:53Z | |
| dc.date.issued | 2025-09-12 | |
| dc.description.abstract | As alterações climáticas e o aquecimento global aumentam a necessidade do uso de energias renováveis, tendo a biomassa vindo a ganhar destaque como alternativa aos combustíveis fósseis. Este trabalho teve como objetivo a valorização energética de resíduos de pinheiro, provenientes da primeira transformação da resina bruta (cedidos pela empresa PinoPine), especificamente, da etapa de malaxagem e filtração, por meio de pirólise lenta em reator de leito fixo. Os resíduos, foram submetidos a temperaturas no interior do reator entre 247 °C e 778 °C. Assim, avaliou-se o efeito da temperatura nos rendimentos e nas propriedades dos produtos gerados: bio-óleo, carbonizado e gases não condensáveis. Para a caracterização dos resíduos de pinheiro os parâmetros determinados incluíram: teor de humidade (26,94 %), teor de cinzas (1,80 %), materiais voláteis (78,73 %), carbono fixo (19,47 %), poder calorífico superior (PCS) de 20,63 MJ/kg e teor de carbono total (53,4 %). No estudo da influência da temperatura no processo de pirólise, verificou-se que temperaturas mais baixas favoreceram a produção de carbonizado, com rendimentos superiores a 65,87 %; com o aumento da temperatura, o rendimento diminuiu gradualmente, estabilizando-se em torno de 26,72 % a partir dos 592 °C. Já o rendimento do bio-óleo aumentou até atingir um máximo de 51,74 % aos 508 °C. A produção de gases apresentou uma tendência crescente ao longo de toda a gama de temperaturas, atingindo os 29,14 % aos 778 °C. A elevação da temperatura influenciou significativamente as propriedades do carbonizado, destacando-se o aumento do teor de cinzas (1,40–3,87 %), do carbono fixo (33,97–91,67 %), do carbono total (55,8–85,1 %), do pH (5,259–10,202), da condutividade elétrica (73,8–248,8 μS/cm) e do potencial de calagem (1,7–10,1 % CaCO₃-eq). O PCS atingiu o valor máximo de 30,87 MJ/kg a 592 °C. Verificou-se ainda uma redução acentuada no teor de materiais voláteis (64,63–4,46 %) e a humidade manteve-se baixa, variando entre 1,63-3,91 %. Relativamente ao bio-óleo, o PCS atingiu um valor máximo de 21,91 MJ/kg a 429 °C. A análise por FTIR-ATR evidenciou a presença de grupos funcionais. No que diz respeito aos gases não condensáveis, o PCS aumentou com a temperatura, atingindo até 2,34 MJ/Nm³, com destaque para a presença de CO, CH₄ e H₂. O CO revelou-se o gás predominante, refletindo a conversão térmica de compostos oxigenados da biomassa. A produção de CO₂ foi igualmente significativa. | por |
| dc.description.abstract | Climate change and global warming increase the need for renewable energy sources, with biomass gaining prominence as an alternative to fossil fuels. The objective of this study was to recover energy from pine waste, originating from the first transformation of raw resin, specifically from the malaxation and filtration stages (provided by PinoPine company), through slow pyrolysis in a fixed-bed reactor. The waste was subjected to temperatures inside the reactor ranging from 247 °C to 778 °C. The effect of temperature on the yields and properties of the products generated was evaluated: bio-oil, biochar, and non-condensable gases. For the characterization of the pine waste, the determined parameters included: moisture content (26.94 %), ash content (1.80 %), volatile materials (78.73 %), fixed carbon (19.47 %), higher heating value (HHV) of 20.63 MJ/kg, and total carbon content (53.4 %). In the study of the influence of temperature on the pyrolysis process, it was found that lower temperatures favored biochar production, with yields above 65.87 %; as the temperature increased, the yield gradually decreased, stabilizing at around 26.72 % from 592 °C. The bio-oil yield increased until reaching a maximum of 51.74 % at 508 °C. Gas production showed an increasing trend throughout the temperature range, reaching 29.14 % at 778 °C. The increase in temperature significantly influenced the properties of the biochar, with notable increases in ash content (1.40–3.87 %), fixed carbon (33.97–91.67 %), total carbon (55.8–85.1 %), pH (5.259–10.202), electrical conductivity (73.8–248.8 μS/cm), and liming potential (1.7–10.1 % CaCO₃ equivalent). The HHV reached a maximum value of 30.87 MJ/kg at 592 °C. There was also a marked reduction in the volatile materials content (64.63–4.46 %) and moisture remained low, ranging from 1.63-3.91 %. Regarding the bio-oil, the HHV reached a maximum of 21.91 MJ/kg at 429 °C. FTIR-ATR analysis revealed the presence of functional groups. Concerning the non-condensable gases, the HHV increased with temperature, reaching up to 2.34 MJ/Nm³, highlighting the presence of CO, CH₄, and H₂. CO was the predominant gas, reflecting the thermal conversion of oxygenated biomass compounds. CO₂ production was also significant. | por |
| dc.identifier.tid | 204032741 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/30805 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.rights.uri | N/A | |
| dc.subject | Pine waste | |
| dc.subject | Pyrolysis | |
| dc.subject | Bio-oil | |
| dc.subject | Biochar | |
| dc.subject | Non-condensable Gases | |
| dc.subject | Resíduos de pinheiro | |
| dc.subject | Pirólise | |
| dc.subject | Bio-óleo | |
| dc.subject | Carbonizado | |
| dc.subject | Gases não condensáveis | |
| dc.title | Aproveitamento energético de resíduos de pinheiro | por |
| dc.title.alternative | Energy recovery from pine waste | por |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Química |