dc.creator | Giacobe, Karen | |
dc.date.accessioned | 2022-08-08T11:36:45Z | |
dc.date.available | 2022-08-08T11:36:45Z | |
dc.date.issued | 2022-03-17 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/25817 | |
dc.description.abstract | This work evaluated lignocellulosic biomass demineralization processes (sugarcane
bagasse, sugarcane straw, energy cane, pine, and eucalyptus residues) using
ultrasonic energy, mechanical stirring, or only mild conditions of heat for
demineralization (silent condition). For scaling up the proposed protocol (12.5 and 25
g), the own bath of US was used as a reactor. After the step of demineralization, the
solution was separated from the solid phase, centrifuged and the inorganics
constituents (Al, Ba, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, S, Sr e Zn) were determined for
inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES). Initially, the
demineralization with the US was used as a condition cited in the literature. The
proposed method was optimized with sugarcane bagasse sample. In the best
operational condition (250 mg of sample, 20 mL de H2SO4 1 mol L-¹
, US bath at 25
kHz frequency, 30 min, 70% amplitude, and 50 °C) up 91% demineralization was
obtained for the pool of elements (Al, Ba, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, S, Sr, Zn). This
condition was compared with mechanical stirring and in a condition in the absence of
mechanical energy (silent condition), which presented demineralization efficiency of
95% and 83.7%, respectively. In the experiments with scale up (2 L of extractor solvent
and 25 g of sample) the US, mechanical stirring and the silence condition presented
the following demineralization efficiencies: 103.7%; 101.3% and 90.4%, respectively.
These results were obtained considering the pool of all inorganic constituents of the
evaluated biomasses. Additionally, a kinetic study of demineralization was carried out
where it was evaluated the efficiency of demineralization at defined time intervals. This
development of the lignocellulosic biomass demineralization process proved to be
efficient with the use of all the proposed systems. However, with the use of the US, it
was possible to promote the demineralization in shorter time intervals, less than 5 min
(approximately 90%), which was not observed by other systems at the same time (less
than 70%). | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Desmineralização | por |
dc.subject | Biomassa | por |
dc.subject | Ultrassom | por |
dc.subject | Agitação mecânica | por |
dc.subject | Condição silêncio | por |
dc.subject | ICP OES | por |
dc.subject | Demineralization | eng |
dc.subject | Biomass | eng |
dc.subject | Ultrasound | eng |
dc.subject | Stirring mechanical | eng |
dc.subject | Silent condition ICP OES | eng |
dc.title | Avaliação de processos extrativos para desmineralização de biomassa lignocelulósica | por |
dc.title.alternative | Evaluation of extractive processes for lignocellulosic biomass demineralizatio | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Nesse trabalho foram avaliados processos de desmineralização de biomassa
lignocelulósica (bagaço de cana-de-açúcar, palha de cana-de-açúcar, cana energia,
resíduos de pinus e eucalipto) utilizando energia ultrassônica, agitação mecânica e
apenas o aquecimento da solução para a desmineralização (condição de silêncio). Na
escala em que massas maiores de amostra foram utilizadas (12,5 e 25 g), denominada
de “grande escala”, o próprio banho de US foi utilizado como reator. Após a etapa de
desmineralização, a solução foi separada da parte sólida, centrifugada e os
constituintes inorgânicos (Al, Ba, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, S, Sr e Zn) foram
determinados por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente
acoplado (ICP OES). Para dar início à desmineralização utilizando o US, foi utilizado
uma condição citada na literatura. O método proposto foi otimizado com a amostra de
bagaço de cana-de-açúcar. Na melhor condição de desmineralização (250 mg de
amostra, 20 mL de H2SO4 1 mol L-¹
, banho de US na frequência de 25 kHz, tempo de
extração de 30 min, amplitude de 70% e temperatura de 50 °C) uma eficiência de
desmineralização de 91% foi obtida para o pool de elementos (Al, Ba, Ca, Cu, Fe, K,
Mg, Mn, Na, P, S, Sr, Zn). Após encontrar a melhor eficiência de desmineralização, o
procedimento assistido por US foi comparado com a agitação mecânica e em uma
condição na ausência de energia mecânica (condição de silêncio), os quais
apresentaram eficiência de desmineralização de 95% e 83,7%, respectivamente. Nos
experimentos com aumento de escala (2 L de solvente de extração e 25 g de amostra)
o US, agitação mecânica e a condição em silêncio apresentaram as seguintes
eficiências de desmineralização: 103,7%; 101,3% e 90,4%, respectivamente. Esses
resultados foram obtidos considerando o pool de todos os constituintes inorgânicos
das biomassas avaliadas. Adicionalmente foi feito um estudo cinético da
desmineralização, onde se avaliou a eficiência de desmineralização em intervalos de
tempos definidos. Esse estudo de desenvolvimento de processo para a
desmineralização de biomassa lignocelulósica, se mostrou eficiente com o uso de
todos os sistemas propostos. No entanto, com o uso do US conseguiu-se promover a
desmineralização em intervalos de tempos menores, inferiores a 5 min
(aproximadamente 90%), o que não é visto para outros sistemas, os quais acabam
tendo uma eficiência baixa nos primeiros minutos de extração (inferior a 70%). | por |
dc.contributor.advisor1 | Bizzi, Cezar Augusto | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2975070149037006 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Duarte, Fábio Andrei | |
dc.contributor.referee1 | Pedrotti, Matheus Felipe | |
dc.contributor.referee2 | Bolzan, Rodrigo Cordeiro | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/7998296958824934 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |