Desenvolvimento de materiais carbonáceos a partir de subprodutos do processamento de butiá (Butia spp.) e aplicação como adsorventes de fenol e CO2
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Date
2023-03-09Primeiro coorientador
Godinho, Marcelo
Primeiro membro da banca
Foletto, Edson Luiz
Segundo membro da banca
Rosa, Gabriela Silveira da
Terceiro membro da banca
Pinto, Luiz Antonio de Almeida
Quarto membro da banca
Druzian, Susanne Pedroso
Metadata
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A geração de resíduos e a contenção da poluição ambiental são grandes desafios da sociedade
moderna. Os efluentes líquidos poluem fontes de água e os gasosos podem agravar o efeito
estufa. Dentre as tecnologias utilizadas para o tratamento de gases e líquidos, se destaca a
adsorção, que pode ser realizada a partir de biomassas residuais, colaborando na redução da
geração de resíduos sólidos. Neste sentido, este trabalho objetivou aproveitar subprodutos do
processamento do butiá para a produção de adsorventes (biochars e carvões ativados) por rota
pirolítica, para adsorção de CO2 e fenol. Os biochars foram produzidos em reator, a 700°C,
com patamar de 1 h, empregando como precursores as fibras, caroços, amêndoas e amêndoas
desengorduradas. Os carvões ativados foram produzidos a partir de fibras, endocarpos e
amêndoas de butiá desengorduradas, seguindo um planejamento experimental, investigando
como variáveis a razão de cloreto de zinco (ZnCl2) (0,5; 1,5 e 2,5) e a temperatura (400, 550 e
700°C). Os endocarpos de butiá geraram biochar e carvões ativados com maior rendimento de
fração sólida, devido ao elevado teor de lignina presente no precursor. A produção de carvões
ativados resultou no desenvolvimento de estrutura com alto teor de microporos e área
superficial específica de 1.262,72 m² g-¹
, um aumento de 2.062% em relação ao biochar. A
maior capacidade adsortiva para CO2 foi obtida com o biochar de endocarpos, com
66,43 mg g-¹
, sendo mais efetivo que o melhor resultado apontado dentre os carvões ativados
(66,00 mg g-¹
), que fora produzido de fibras de butiá, em 400°C e 0,5 de razão de ZnCl2. Os
resultados apontaram que, na adsorção de CO2, durante os cinco ciclos avaliados, os biochars
de subprodutos do processamento de butiá foram mais efetivos do que os carvões ativados. A
adsorção de fenol com biochars apresentou melhor resultado para amostra de amêndoas
desengorduradas (17,69 mg g-¹
). Dentre os carvões ativados, o melhor resultado para adsorção
de fenol foi obtido com endocarpos, em 700°C e com razão de cloreto de 0,5, que apontou
40,38 mg g-¹
, um aumento de 403,49% em relação ao respectivo biochar. Para a adsorção de
fenol, a modificação com ZnCl2 apontou melhoras importantes na efetividade do processo. O
uso de árvores de decisão na avaliação dos resultados da produção dos carvões ativados
elucidou a importância do percentual de microporos e volume de microporos para a adsorção
gasosa, enquanto na adsorção líquida apontou a significância do volume de microporos e
diâmetro de poro para os melhores resultados.
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