Banca de DEFESA: VASCO DE LIMA PINTO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : VASCO DE LIMA PINTO
DATA : 04/09/2023
HORA: 09:00
LOCAL: videoconferência
TÍTULO:

PRODUÇÃO DE HIDROCARBONETOS RENOVAVÉIS A PARTIR DA PIRÓLISE TERMOCATALÍTICA DE SEBO BOVINO UTILIZANDO CATALISADORES MESOPOROSOS DE ÓXIDOS METÁLICOS.

PALAVRAS-CHAVES:

Sebo Bovino; MCM-41; Pirólise; Biohidrocarbonetos; Estudo Cinético.

PÁGINAS: 138
RESUMO:

A necessidade de estudar novas fontes de energia aumentou devido aos problemas causados pelo uso de combustíveis fósseis, como chuvas ácidas, efeito estufa e aquecimento global. Isso também impacta a sociedade, ameaçando a sobrevivência da humanidade e a sustentabilidade a longo prazo. Nesta tese de doutorado, foi realizado um estudo sobre catalisadores mesoporosos MCM-41 com óxidos metálicos incorporados (cobalto, níquel e molibdênio) para produzir hidrocarbonetos renováveis a partir do sebo bovino. A matéria-prima foi coletada no Abatedouro Frigorífico Industrial de Mossoró e caracterizada fisicoquimicamente. Os catalisadores sintetizados tiveram suas características estruturais, químicas e morfológicas analisadas por meio de Difração de Raio-X (DRX), Fluorescência de Raio-X (FRX), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) acoplada a Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), comprovando a formação e conservação das estruturas porosas após a impregnação dos óxidos metálicos. As energias de ativação dos catalisadores foram determinadas de acordo com os métodos isoconvencionais propostos por Ozawa-Flinn-Wall (OFW) e por Kissinger Akahira Sunose (KAS), a partir de análises termogravimétricas do sebo bovino e das misturas do sebo bovino com os catalisadores, com taxas de aquecimento (β) de 10, 20 e 30 °C/min e taxas de conversão (α) de 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 90%. Os catalisadores produzidos neste estudo, de acordo com os dois métodos, mostraram-se efetivos na diminuição da energia de ativação (Ea) na reação de degradação termocatalítica do sebo bovino. A Ea da degradação térmica do sebo bovino apresentou variações de 178,7 a 199,1 e de 176,5 a 197,5 kJ/mol pelos modelos OFW e KAS, respectivamente. Já com a presença dos catalisadores MCM-41, Co/MCM-41, Mo/MCM-41, Ni/MCM-41, CoMo/MCM-41, NiMo/MCM-41 e NiCo/MCM-41, as variações foram de 143,1 a 156,0, 146,9 a 165,2, 142,5 a 151,7, 145,5 a 165,9, 161,4 a 166,0, 171,8 a 180,4 e de 148,2 a 170,0 kJ/mol para o modelo OFW, respectivamente. Já para o modelo KAS, as variações foram de 139,0 a 152,2, 143,0 a 162,0, 138,4 a 147,8, 134,7 a 154,7, 158,1 a 163,3, 169,2 a 177,4 e de 144,4 a 167,0 kJ/mol, respectivamente. Dentre os catalisadores utilizados no estudo cinético, destacou-se o Mo/MCM-41, que apresentou uma redução de aproximadamente 24% da Ea da matéria-prima segundo o modelo OFW e de aproximadamente 25% segundo o modelo KAS. Ambos os modelos utilizados mostraram resultados satisfatórios, apresentando R2 acima de 0,95, confirmando a confiabilidade dos métodos. Esses resultados foram essenciais na obtenção dos parâmetros da pirólise termocatalítica. A reação de pirólise térmica do sebo bovino produziu elevado percentual de hidrocarbonetos (31,76%). Todavia, esse percentual aumentou com a adição de catalisadores ao processo reacional, sendo assim, a pirólise termocatalítica do sebo bovino produziu 32,71% de hidrocarbonetos utilizando o MCM-41, 76,18% com Ni/MCM-41, 43,72% com Mo/MCM-41, 57,86% com Co/MCM-41, 63,55% com NiMo/MCM-41, 74,60% com CoMo/MCM-41 e 84,99% com NiCo/MCM-41. Conforme o percentual de hidrocarbonetos formados na pirólise térmica, verificou-se a produção de 52,17% na faixa do bioquerosene, 70,40% na faixa do diesel verde e 14,64% de hidrocarbonetos com cadeias acima de C24. Enquanto que a pirólise termocatalítica favorece a desoxigenação por descarboxilação, produzindo um percentual ainda maior de hidrocarbonetos, principalmente na faixa do diesel verde. A utilização dos catalisadores MCM-41, Ni/MCM-41, Mo/MCM-41, Co/MCM-41, NiMo/MCM-41, CoMo/MCM-41 e NiCo/MCM-41 produziu, respectivamente, 51,02%, 34,00%, 38,63%, 42,81%, 32,49%, 36,80% e 40,03% na faixa do bioquerosene de aviação e 87,94%, 88,56%, 83,03%, 90,55%, 98,44%, 95,67% e 93,27% na faixa do diesel verde. Assim, a produção de bio-óleo a partir do sebo bovino por pirólise catalítica mostra-se como alternativa promissora, mediante a elevada produção de hidrocarbonetos em detrimento de compostos oxigenados, mantendo-se, portanto, como uma matéria-prima importante na produção de biocombustíveis e na minimização de impactos ambientais derivados de sua produção, utilizando catalisadores impregnados com óxidos metálicos.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2140818 - AMANDA DUARTE GONDIM
Interno - 2087667 - TIAGO PINHEIRO BRAGA
Externo à Instituição - PEDRO NOTHAFT ROMANO - UFRJ
Externa à Instituição - EDJANE FABIULA BURITI DA SILVA - Estácio
Externo à Instituição - FELIPE FERNANDES BARBOSA - UFRN
Externa à Instituição - NATALY ALBUQUERQUE DOS SANTOS - UFPB