Banca de DEFESA: MÁRCIO CLEIVO DE MORAIS SOUZA
Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.DISCENTE : MÁRCIO CLEIVO DE MORAIS SOUZA
DATA : 26/06/2023
HORA: 09:00
LOCAL: videoconferência
TÍTULO:
Biohidrocarbonetos a partir de processos catalíticos utilizando catalisadores micro e mesoporosos com Co e Mo
PALAVRAS-CHAVES:
Óleo Girassol; MCM-41; HZSM-5; Pirólise; Estudo Cinético; Biohidrocarbonetos
PÁGINAS: 177
RESUMO:
A busca por novas fontes de energia renováveis vem crescendo em todo o mundo, este crescimento deve-se aos problemas ambientais causados pelo uso excessivo dos combustíveis fosseis que provocam uma série de danos ao meio ambiente. Diante desta problemática o presente trabalho de doutorado tem por objetivo avaliar o uso dos catalisadores microporosos do tipo ZSM-5 e mesoporosos do tipo MCM-41 impregnados com os metais cobalto e molibdênio na produção de biohidrocarbonetos via pirólise rápida do óleo de girassol. Os materiais catalíticos estudados foram caracterizados por análises de Difração de Raio-X (DRX), Fluorescência de Raio-X (FRX), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Microscopia Eletrônica por Varredura (MEV) acoplada a Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS). As referidas análises indicaram que as estruturas porosas foram formadas com excelência, e se mantiveram após a impregnação dos metais. O óleo de girassol foi caracterizado por análises físico-químicas, tais como: índice de acidez, peróxido, saponificação, refração, ácidos graxos livres e densidade, e posteriormente foi realizado um estudo térmico e cinético da reação de degradação do óleo utilizando-se catalisadores micro e mesoporosos sintetizados, e com base nos modelos cinéticos livres propostos por Ozawa Flynn Wall (OFW) e Kissinger Akahira Sunose (KAS). As análises termogravimétricas (TGA) do óleo girassol e do óleo de girassol com os catalisadores foram realizadas nas taxas de aquecimento (β) de 10, 20, 30 e 40ºC/min, em seguida os dados foram tratados conforme os modelos propostos, obtendo-se assim valores como: energias de ativação (Ea) para as taxas de conversão (α) 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 90%. Os resultados indicaram que todos os catalisadores testados apresentaram atividade catalítica. Para o óleo de girassol a Ea teve variação de 149,9 a 201,6 KJ/mol, para os catalisadores mesoporosos MCM-41, Mo/MCM-41, Co/MCM-41 e Co-Mo/MCM-41 as Ea foram de 121,1 a 143,6, 72,7 a 112,1, 136,5 a 170,6 e 152,2 a 165,4 KJ/mol respectivamente, e para os catalisadores microporosos HZSM-5, Mo/ HZSM-5, Co/ HZSM-5 e Co-Mo/ HZSM-5 as Ea variaram de 119,5 a 153,6, 114,8 a 146,7, 142,9 a 166,4 e 101,5 a 158,0 KJ/mol respectivamente, com destaque para o Mo/MCM-41 e o Mo/HZSM-5, que apresentaram as maiores reduções das energias de ativação (Ea). Tanto no modelo OFW quanto no KAS, as metodologias usadas se mostraram adequadas (R2 > 0,9). Foram calculados também os parâmetros termodinâmicos (A, ΔH, ΔG e ΔS) nas reações de degradação térmica e termocatalítica do óleo de girassol, nos quais podemos destacar o ΔH>0, indicando que se trata de uma reação endotérmica e o ΔG>0, correspondendo a uma reação não espontânea. Os resultados do estudo cinético também foram utilizados como base para as reações de pirólise térmica e catalítica. No processo de pirólise os percentuais de hidrocarbonetos formados foram os seguintes: na pirólise térmica obteve-se 16%, nas pirólises catalíticas os percentuais de formação hidrocarbonetos foram 28% (MCM-41), 16% (Mo/MCM-41), 21% (Co/MCM-41) e 45% (Co-Mo/MCM-41). De acordo com os percentuais de hidrocarbonetos formados, na pirólise térmica 53,2% encontram-se na faixa do Bioquerosene de Aviação e 46,8% na faixa do Diesel Verde. Já nas pirólises catalíticas, a presença dos catalisadores favorecera a desoxigenação dos produtos por reação de descarbonilação, deste modo os catalisadores MCM-41, Mo/MCM-41, Co/MCM-41 e Co-Mo/MCM-41 apresentaram 8,6, 0, 0 e 0% na faixa da biogasolina, 29,4, 24,5, 27,5 e 19,4% na faixa do bioquerosene de aviação e 62,0, 75,5, 72,5 e 80,6% na faixa do diesel verde respectivamente.
MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2140818 - AMANDA DUARTE GONDIM
Externa à Instituição - ANA PAULA DE MELO ALVES - UFPB
Interno - 350509 - ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
Externa ao Programa - 2275848 - ELISAMA VIEIRA DOS SANTOS - nullExterno à Instituição - JUAN ALBERTO CHAVEZ RUIZ - ISI-ER