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https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/23550
Tipo de Documento: | Tese |
Título : | Caracterização de resíduos agroindustriais para produção de bio-óleo: composição química e potencial de pirólise |
Otros títulos : | Characterization of agro-industrial residues for biooil production: chemical composition and pyrolysis potential |
Autor : | Costa, Meire Ane Pitta da |
Fecha de publicación : | 31-jul-2025 |
Director(a): | Freitas, Lisiane dos Santos |
Co-Director(a): | Costa, Silvânio Silvério Lopes da |
Resumen: | Resíduos agroindustriais representam uma fonte promissora para a obtenção de insumos, como o bio-óleo, amplamente utilizado para diversas aplicações industriais. Este estudo investigou a caracterização físico-química e cromatográfica de bio-óleos obtidos a partir da pirólise de diferentes biomassas — fibra de coco, sementes de goiaba, de maracujá, de acerola, de uva, borra de café, sabugo e palha de milho, vagem de feijão, cascas de mandioca, de amendoim e de pinus — visando compreender a relação entre a composição da matéria-prima e o perfil químico dos bio-óleos gerados. As análises de teores de cinzas, óleo, umidade, extrativos totais, composição elementar e razões atômicas O/C e H/C revelaram variações significativas entre as amostras. As amostras apresentaram baixos teores de cinzas (0,43% a 3,96%) e umidade (1,55% a 9,25%), enquanto os teores de óleo e extrativos totais variaram de 0,15% a 23,26% e de 4,75% a 36,37%, respectivamente. A análise termogravimétrica revelou que, na faixa de temperatura de 25°C a 1000°C, 82,7% a 100% das amostras foram degradadas, indicando viabilidade para processos de pirólise a 600°C. Após o processo de micro-pirólise, os bio-óleos obtidos foram analisados por GC-MS, que identificaram diferentes classes orgânicas, com destaque para fenóis, ácidos carboxílicos, cetonas, álcoois e compostos nitrogenados, cuja predominância variou conforme a biomassa utilizada. A aplicação de técnicas de análise multivariada (PCA e HCA) foi fundamental para interpretar a complexidade dos dados obtidos. Essas abordagens possibilitaram identificar padrões e agrupar amostras com perfis químicos semelhantes, evidenciando que bio-óleos provenientes de biomassas oleaginosas apresentaram maior teor de ácidos carboxílicos, enquanto outros se caracterizaram por composições mais próximas à celulose ou à lignina. Tal estratégia analítica não apenas reforçou a robustez das interpretações, mas também ampliou a compreensão das relações entre composição química e potencial de aplicação industrial. |
Resumen : | Agro-industrial residues represent a promising source for the production of inputs such as bio-oil, which is widely used for various industrial applications. This study investigated the physicochemical and chromatographic characterization of bio-oils obtained from the pyrolysis of different biomasses — including coconut fiber, guava seeds, passion fruit seeds, acerola seeds, grape seeds, coffee grounds, corn cob and straw, bean pods, cassava, peanut, and pine shells — with the aim of understanding the relationship between feedstock composition and the chemical profile of the resulting bio-oils. Analyses of ash content, oil content, moisture, total extractives, elemental composition, and atomic O/C and H/C ratios revealed significant variations among the samples. The samples exhibited low ash (0.43% to 3.96%) and moisture (1.55% to 9.25%) contents, while oil and total extractives contents ranged from 0.15% to 23.26% and from 4.75% to 36.37%, respectively. Thermogravimetric analysis showed that, in the temperature range of 25°C to 1000°C, 82.7% to 100% of the samples were degraded, indicating the feasibility of pyrolysis processes at 600°C. Following micro-pyrolysis, the resulting bio-oils were analyzed by GC-MS, which identified different classes of organic compounds, notably phenols, carboxylic acids, ketones, alcohols, and nitrogen-containing compounds, whose predominance varied according to the biomass employed. The application of multivariate analysis techniques (PCA and HCA) was fundamental for interpreting the complexity of the obtained data. These approaches allowed the identification of patterns and the grouping of samples with similar chemical profiles, highlighting that bio-oils derived from oilseed biomasses exhibited higher carboxylic acid contents, whereas others were characterized by compositions more closely related to cellulose or lignin. This analytical strategy not only reinforced the robustness of the interpretations but also enhanced the understanding of the relationships between chemical composition and industrial application potential. |
Palabras clave : | Resíduos agroindustriais Caracterização de biomassa Bio-óleo Pirólise Análise multivariada Matéria-prima sustentável Agro-industrial residues Biomass characterization Bio-oil Pyrolysis Multivariate analysis Sustainable feedstock |
Área CNPQ: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma : | por |
Institución: | Universidade Federal de Sergipe (UFS) |
Programa de Posgrado: | Pós-Graduação em Química |
Citación : | COSTA, Meire Ane Pitta da. Caracterização de resíduos agroindustriais para produção de bio-óleo: composição química e potencial de pirólise. 2025. 127 f. Tese (Doutorado em Química) — Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2025. |
URI : | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/23550 |
Aparece en las colecciones: | Doutorado em Química |
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