A agroindústria do Brasil gera anualmente cerca de 330.000.000 toneladas de biomassas residuais, materiais que por vezes não possuem aplicação e são descartados de maneira irregular. Com a política nacional de resíduos sólidos, resíduos da classe 2-B como as biomassas não podem mais ser aterrados, sendo obrigatória sua conversão em produtos. Mas como agregar valor a um resíduo com baixo custo, baixa densidade e que se encontra de maneira geograficamente distribuída? A resposta é o processo de pirólise rápida. Nesse trabalho, foi desenvolvida uma planta pré-existente não operacional para estudo do processo de pirólise rápida. O desenvolvimento envolveu o aprimoramento e criação de equipamentos em diversas etapas do processo, como alimentação e separação. Com a planta operacional, foi estudada a pirólise rápida de casca de arroz, um resíduo gerado com excedente aproximadamente constante de 68.000 toneladas mensais no estado do Rio Grande do Sul. O material foi convertido em produtos sólidos, líquidos e gasosos, sendo que o segundo é o produto de interesse chamado de bio-óleo. Nos experimentos foi processado até 1 kg/h de casca de arroz nas temperaturas de operação de 450 °C, 525 °C e 600 °C e as alturas de leito de 4,9 e 6,5 cm. Na maior temperatura foi possível obter o líquido como produto majoritário, com rendimento de até 46% com 4,9 cm de leito. As análises via GC-MS da fase orgânica, com rendimento máximo de 26% a 600 °C com 6,5 cm de leito, mostram que o bio-óleo tem como componentes majoritários compostos e alto valor de mercado. Os cinco principais compostos são coumaran, 2-metoxi-4-vinilfenol, isoeugenol, guaiacol e vanilina, que compõem até 60% da área do cromatograma, o que motiva o estudo de sua quantificação e separação. Os produtos foram obtidos com ótimo aproveitamento das dimensões do reator e baixo consumo de gás de arraste. O alto teor de voláteis no produto sólido e a correlação das variáveis estudadas com o rendimento de líquidos indicam que o grau de pirólise do sólido está limitado pela troca térmica, resultado do baixo grau de agitação utilizado. Através da redução de granulometria das partículas de leito ou aumento do fluxo de nitrogênio espera-se melhorar a troca térmica entre as partículas visando a obtenção de maiores rendimentos de fase orgânica. O trabalho abre caminho para a otimização da produção de bio-óleo, estudo de suas aplicações e melhorias no sistema para experimentos mais longos e estáveis. / Brazilian agroindustry generates annually around 330,000,000 tons of residual biomasses, materials that sometimes do not have application and are irregularly disposed of. With the novel national solid waste policy, class 2B residues as biomasses cannot be further landfilled, being mandatory their conversion to products. But how to add value to a low cost, low density, geographically distributed residue? The answer is the process of fast pyrolysis. In this work, a pre-existent, non-operational, bench scale fast pyrolysis plant was developed to study the process. The development involved the improving and creation of equipment in most of the process steps, such as feeding and product separation. With the plant being operational, fast pyrolysis of rice husk was studied, a residue generated with a surplus of almost constant 68,000 tons per month in southern Brazilian state of Rio Grande do Sul. The material was converted in solid, liquid and gaseous products, the second being called bio-oil. In the experiments up to 1 kg/h of rice husk was processed in operational temperatures of 450 °C, 525 °C and 600 °C and bed heights of 4.9 and 6.5 cm. At the highest temperature the pyrolysis liquid was obtained as the major product, with a mass yield of 46% with 4.9 cm of bed. The analyses via GC-MS of the organic phase, obtained with a maximum mass yield of 26% at 600 °C and 6.5 cm of bed, show that the bio-oil has as its major components phenolic compounds of high market value. The five most important compounds are coumaran, 2-methoxi-4-vinylphenol, isoeugenol, guaiacol and vanillin, composing 60% of the chromatograms’ area, which motivates the study of their quantification and separation. The products were obtained with great use of the reactor dimensions and very low carrier gas consumption. The high content of volatiles in biochar and the correlation between the studied variables and the liquid yields indicate that the degree of pyrolysis in the solid matrix is limited by heat exchange, resulting from the low degree of agitation used. By reducing the diameter of the bed of particles or increasing nitrogen flow it is expected to improve the heat transfer between the particles in order to obtain higher organic phase yields. This work opens the way for bio-oil production optimization, studies of its applications and improvements of the system for longer and more stable experiments.

Tese de mestrado. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1998

Tese de mestrado. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1998

A agroindústria do Brasil gera anualmente cerca de 330.000.000 toneladas de biomassas residuais, materiais que por vezes não possuem aplicação e são descartados de maneira irregular. Com a política nacional de resíduos sólidos, resíduos da classe 2-B como as biomassas não podem mais ser aterrados, sendo obrigatória sua conversão em produtos. Mas como agregar valor a um resíduo com baixo custo, baixa densidade e que se encontra de maneira geograficamente distribuída? A resposta é o processo de pirólise rápida. Nesse trabalho, foi desenvolvida uma planta pré-existente não operacional para estudo do processo de pirólise rápida. O desenvolvimento envolveu o aprimoramento e criação de equipamentos em diversas etapas do processo, como alimentação e separação. Com a planta operacional, foi estudada a pirólise rápida de casca de arroz, um resíduo gerado com excedente aproximadamente constante de 68.000 toneladas mensais no estado do Rio Grande do Sul. O material foi convertido em produtos sólidos, líquidos e gasosos, sendo que o segundo é o produto de interesse chamado de bio-óleo. Nos experimentos foi processado até 1 kg/h de casca de arroz nas temperaturas de operação de 450 °C, 525 °C e 600 °C e as alturas de leito de 4,9 e 6,5 cm. Na maior temperatura foi possível obter o líquido como produto majoritário, com rendimento de até 46% com 4,9 cm de leito. As análises via GC-MS da fase orgânica, com rendimento máximo de 26% a 600 °C com 6,5 cm de leito, mostram que o bio-óleo tem como componentes majoritários compostos e alto valor de mercado. Os cinco principais compostos são coumaran, 2-metoxi-4-vinilfenol, isoeugenol, guaiacol e vanilina, que compõem até 60% da área do cromatograma, o que motiva o estudo de sua quantificação e separação. Os produtos foram obtidos com ótimo aproveitamento das dimensões do reator e baixo consumo de gás de arraste. O alto teor de voláteis no produto sólido e a correlação das variáveis estudadas com o rendimento de líquidos indicam que o grau de pirólise do sólido está limitado pela troca térmica, resultado do baixo grau de agitação utilizado. Através da redução de granulometria das partículas de leito ou aumento do fluxo de nitrogênio espera-se melhorar a troca térmica entre as partículas visando a obtenção de maiores rendimentos de fase orgânica. O trabalho abre caminho para a otimização da produção de bio-óleo, estudo de suas aplicações e melhorias no sistema para experimentos mais longos e estáveis. / Brazilian agroindustry generates annually around 330,000,000 tons of residual biomasses, materials that sometimes do not have application and are irregularly disposed of. With the novel national solid waste policy, class 2B residues as biomasses cannot be further landfilled, being mandatory their conversion to products. But how to add value to a low cost, low density, geographically distributed residue? The answer is the process of fast pyrolysis. In this work, a pre-existent, non-operational, bench scale fast pyrolysis plant was developed to study the process. The development involved the improving and creation of equipment in most of the process steps, such as feeding and product separation. With the plant being operational, fast pyrolysis of rice husk was studied, a residue generated with a surplus of almost constant 68,000 tons per month in southern Brazilian state of Rio Grande do Sul. The material was converted in solid, liquid and gaseous products, the second being called bio-oil. In the experiments up to 1 kg/h of rice husk was processed in operational temperatures of 450 °C, 525 °C and 600 °C and bed heights of 4.9 and 6.5 cm. At the highest temperature the pyrolysis liquid was obtained as the major product, with a mass yield of 46% with 4.9 cm of bed. The analyses via GC-MS of the organic phase, obtained with a maximum mass yield of 26% at 600 °C and 6.5 cm of bed, show that the bio-oil has as its major components phenolic compounds of high market value. The five most important compounds are coumaran, 2-methoxi-4-vinylphenol, isoeugenol, guaiacol and vanillin, composing 60% of the chromatograms’ area, which motivates the study of their quantification and separation. The products were obtained with great use of the reactor dimensions and very low carrier gas consumption. The high content of volatiles in biochar and the correlation between the studied variables and the liquid yields indicate that the degree of pyrolysis in the solid matrix is limited by heat exchange, resulting from the low degree of agitation used. By reducing the diameter of the bed of particles or increasing nitrogen flow it is expected to improve the heat transfer between the particles in order to obtain higher organic phase yields. This work opens the way for bio-oil production optimization, studies of its applications and improvements of the system for longer and more stable experiments.

O método envolve a avaliação da geração termoelétrica regionalizada, em pequena escala e a partir dos resíduos agrícolas existentes em fontes locais de pós-colheita, beneficiamento e transformação da produção primária. O trabalho está apoiado na adequação técnico-tecnológica, na viabilidade econômico-financeira, no inventário geo-referenciado da disponibilidade de biomassa e na aproximação multicriteríal de apoio a decisão. Para subsidiar as informações com dados, fez-se uma varredura das principais tecnologias existentes, sua disponibilidade e custo, e aplicou-se um questionário específico, dirigido ao diagnóstico energético das empresas trabalhadas, todas do setor arrozeiro. Esses números, que alimentam as simulações efetuadas para os casos reais, são amostrados em um Município tomado como representativo da média das regiões do Estado do Rio Grande do Sul. As avaliações econômicas utilizam-se de dois índices: a TIR e o Payback, ambos descontados a uma taxa empregada como mínima de atratividade econômica. O pequeno volume investido e as grandes oscilações dos indicadores, conduzem a instabilidade da análise, em que pequenas variações, relativas ao valor total do investimento expresso em termos de fluxo de caixa, causam grandes alterações nos valores finais da TIR. Um maior prazo de financiamento e percentual de participação nos itens financiados é desejável para alavancar projetos termoelétricos dessa natureza. Alternativas tecnológicas, como de gaseificação, e associação de empresas geradoras de resíduo potencialmente combustível, são recomendáveis especialmente para escalas inferiores a 200 kW, de potência instalada. O método multicriterial mostrou-se útil, especialmente se acompanhado da tecnologia do sistema de infomações geográficas (SIG). É uma eficiente e valiosa ferramenta para avaliação de projetos e para hierarquizqão de preferências das possióilidades existentes, apresentando uma priorização que pode, ou não, ser adotada para o estabelecimento de políticas de incentivo. É, ainda, perfeitamente aplicável a projetos de geração termoelétrico de pequeno porte, especialmente em co&guração de auto consumo, em empresas que se utilizem dos resíduos agrícolas próprios, próximos, ou em conjunto com outras unidades, abrindo caminhos para a gestão ambienta1 dos resíduos através da geração de biotermoeletricidade. / The study develops an evaluation of the regionalised thermoelectrical power generation, in small scale using the local existent agricultural residues like those fiom crops, benefiting and transformation procedures of the primary production. The work is based on the techniciantechnological settle down, the economic-hancial viability, the geo referenciated inventory of the residual biomass disponibility, and in the multicriterial decision aid approach. To provide the system with information data, a survey of the main existent technologies are made, and the readiness and cost are saved. Also a spesc questionnaire was applied, intended to obtain an energy diagnosis of the worked companies, all of thern dealing with rice. Those numbers feed the simulations that are made based on real cases, sampled in a county taken as representative of the average areas of the State of Rio Grande do Sul - Brazil. The economic evaluations make use of two indexes: the real discount rate (RDR) and the Payback, both discounted for a minimum economic attractiveness. The small amount invested and the great oscillations of the indexes, conduce to a moderate instabiity of the analysis, where small variations of the whole investrnent, expressed in cash flow terms, cause great alterations in the final values of RDR. Increasing the h c i n g perbd and percentage of participation in the financed items is desirable to improve thermoelectrical project competitiveness. Technological advancing like gaseification, and association of some companies that are potentidy fbel residue generators, are altematives to power plants, especially recornmended for scales lower than 200 kWe. The multicriterial method seems to be very usem, especially if accompanied of the geographical information system (GIS) methodology. It is an efficient and valuable to01 in the evaluation of projects and in the preferences hierarchization of the existing possibilities, presenting a priorization scale that can or not, be adopted for incentive policy. It is also perfectly applicable to small scale power generation projects, especially in self consumer contiguration, and in companies that used their own or nearby agricultural residues, or together with other enterprise, so open opportunities for the residues administration by the biothermoelechicity generation way.

A agroindústria do Brasil gera anualmente cerca de 330.000.000 toneladas de biomassas residuais, materiais que por vezes não possuem aplicação e são descartados de maneira irregular. Com a política nacional de resíduos sólidos, resíduos da classe 2-B como as biomassas não podem mais ser aterrados, sendo obrigatória sua conversão em produtos. Mas como agregar valor a um resíduo com baixo custo, baixa densidade e que se encontra de maneira geograficamente distribuída? A resposta é o processo de pirólise rápida. Nesse trabalho, foi desenvolvida uma planta pré-existente não operacional para estudo do processo de pirólise rápida. O desenvolvimento envolveu o aprimoramento e criação de equipamentos em diversas etapas do processo, como alimentação e separação. Com a planta operacional, foi estudada a pirólise rápida de casca de arroz, um resíduo gerado com excedente aproximadamente constante de 68.000 toneladas mensais no estado do Rio Grande do Sul. O material foi convertido em produtos sólidos, líquidos e gasosos, sendo que o segundo é o produto de interesse chamado de bio-óleo. Nos experimentos foi processado até 1 kg/h de casca de arroz nas temperaturas de operação de 450 °C, 525 °C e 600 °C e as alturas de leito de 4,9 e 6,5 cm. Na maior temperatura foi possível obter o líquido como produto majoritário, com rendimento de até 46% com 4,9 cm de leito. As análises via GC-MS da fase orgânica, com rendimento máximo de 26% a 600 °C com 6,5 cm de leito, mostram que o bio-óleo tem como componentes majoritários compostos e alto valor de mercado. Os cinco principais compostos são coumaran, 2-metoxi-4-vinilfenol, isoeugenol, guaiacol e vanilina, que compõem até 60% da área do cromatograma, o que motiva o estudo de sua quantificação e separação. Os produtos foram obtidos com ótimo aproveitamento das dimensões do reator e baixo consumo de gás de arraste. O alto teor de voláteis no produto sólido e a correlação das variáveis estudadas com o rendimento de líquidos indicam que o grau de pirólise do sólido está limitado pela troca térmica, resultado do baixo grau de agitação utilizado. Através da redução de granulometria das partículas de leito ou aumento do fluxo de nitrogênio espera-se melhorar a troca térmica entre as partículas visando a obtenção de maiores rendimentos de fase orgânica. O trabalho abre caminho para a otimização da produção de bio-óleo, estudo de suas aplicações e melhorias no sistema para experimentos mais longos e estáveis. / Brazilian agroindustry generates annually around 330,000,000 tons of residual biomasses, materials that sometimes do not have application and are irregularly disposed of. With the novel national solid waste policy, class 2B residues as biomasses cannot be further landfilled, being mandatory their conversion to products. But how to add value to a low cost, low density, geographically distributed residue? The answer is the process of fast pyrolysis. In this work, a pre-existent, non-operational, bench scale fast pyrolysis plant was developed to study the process. The development involved the improving and creation of equipment in most of the process steps, such as feeding and product separation. With the plant being operational, fast pyrolysis of rice husk was studied, a residue generated with a surplus of almost constant 68,000 tons per month in southern Brazilian state of Rio Grande do Sul. The material was converted in solid, liquid and gaseous products, the second being called bio-oil. In the experiments up to 1 kg/h of rice husk was processed in operational temperatures of 450 °C, 525 °C and 600 °C and bed heights of 4.9 and 6.5 cm. At the highest temperature the pyrolysis liquid was obtained as the major product, with a mass yield of 46% with 4.9 cm of bed. The analyses via GC-MS of the organic phase, obtained with a maximum mass yield of 26% at 600 °C and 6.5 cm of bed, show that the bio-oil has as its major components phenolic compounds of high market value. The five most important compounds are coumaran, 2-methoxi-4-vinylphenol, isoeugenol, guaiacol and vanillin, composing 60% of the chromatograms’ area, which motivates the study of their quantification and separation. The products were obtained with great use of the reactor dimensions and very low carrier gas consumption. The high content of volatiles in biochar and the correlation between the studied variables and the liquid yields indicate that the degree of pyrolysis in the solid matrix is limited by heat exchange, resulting from the low degree of agitation used. By reducing the diameter of the bed of particles or increasing nitrogen flow it is expected to improve the heat transfer between the particles in order to obtain higher organic phase yields. This work opens the way for bio-oil production optimization, studies of its applications and improvements of the system for longer and more stable experiments.

O método envolve a avaliação da geração termoelétrica regionalizada, em pequena escala e a partir dos resíduos agrícolas existentes em fontes locais de pós-colheita, beneficiamento e transformação da produção primária. O trabalho está apoiado na adequação técnico-tecnológica, na viabilidade econômico-financeira, no inventário geo-referenciado da disponibilidade de biomassa e na aproximação multicriteríal de apoio a decisão. Para subsidiar as informações com dados, fez-se uma varredura das principais tecnologias existentes, sua disponibilidade e custo, e aplicou-se um questionário específico, dirigido ao diagnóstico energético das empresas trabalhadas, todas do setor arrozeiro. Esses números, que alimentam as simulações efetuadas para os casos reais, são amostrados em um Município tomado como representativo da média das regiões do Estado do Rio Grande do Sul. As avaliações econômicas utilizam-se de dois índices: a TIR e o Payback, ambos descontados a uma taxa empregada como mínima de atratividade econômica. O pequeno volume investido e as grandes oscilações dos indicadores, conduzem a instabilidade da análise, em que pequenas variações, relativas ao valor total do investimento expresso em termos de fluxo de caixa, causam grandes alterações nos valores finais da TIR. Um maior prazo de financiamento e percentual de participação nos itens financiados é desejável para alavancar projetos termoelétricos dessa natureza. Alternativas tecnológicas, como de gaseificação, e associação de empresas geradoras de resíduo potencialmente combustível, são recomendáveis especialmente para escalas inferiores a 200 kW, de potência instalada. O método multicriterial mostrou-se útil, especialmente se acompanhado da tecnologia do sistema de infomações geográficas (SIG). É uma eficiente e valiosa ferramenta para avaliação de projetos e para hierarquizqão de preferências das possióilidades existentes, apresentando uma priorização que pode, ou não, ser adotada para o estabelecimento de políticas de incentivo. É, ainda, perfeitamente aplicável a projetos de geração termoelétrico de pequeno porte, especialmente em co&guração de auto consumo, em empresas que se utilizem dos resíduos agrícolas próprios, próximos, ou em conjunto com outras unidades, abrindo caminhos para a gestão ambienta1 dos resíduos através da geração de biotermoeletricidade. / The study develops an evaluation of the regionalised thermoelectrical power generation, in small scale using the local existent agricultural residues like those fiom crops, benefiting and transformation procedures of the primary production. The work is based on the techniciantechnological settle down, the economic-hancial viability, the geo referenciated inventory of the residual biomass disponibility, and in the multicriterial decision aid approach. To provide the system with information data, a survey of the main existent technologies are made, and the readiness and cost are saved. Also a spesc questionnaire was applied, intended to obtain an energy diagnosis of the worked companies, all of thern dealing with rice. Those numbers feed the simulations that are made based on real cases, sampled in a county taken as representative of the average areas of the State of Rio Grande do Sul - Brazil. The economic evaluations make use of two indexes: the real discount rate (RDR) and the Payback, both discounted for a minimum economic attractiveness. The small amount invested and the great oscillations of the indexes, conduce to a moderate instabiity of the analysis, where small variations of the whole investrnent, expressed in cash flow terms, cause great alterations in the final values of RDR. Increasing the h c i n g perbd and percentage of participation in the financed items is desirable to improve thermoelectrical project competitiveness. Technological advancing like gaseification, and association of some companies that are potentidy fbel residue generators, are altematives to power plants, especially recornmended for scales lower than 200 kWe. The multicriterial method seems to be very usem, especially if accompanied of the geographical information system (GIS) methodology. It is an efficient and valuable to01 in the evaluation of projects and in the preferences hierarchization of the existing possibilities, presenting a priorization scale that can or not, be adopted for incentive policy. It is also perfectly applicable to small scale power generation projects, especially in self consumer contiguration, and in companies that used their own or nearby agricultural residues, or together with other enterprise, so open opportunities for the residues administration by the biothermoelechicity generation way.

O método envolve a avaliação da geração termoelétrica regionalizada, em pequena escala e a partir dos resíduos agrícolas existentes em fontes locais de pós-colheita, beneficiamento e transformação da produção primária. O trabalho está apoiado na adequação técnico-tecnológica, na viabilidade econômico-financeira, no inventário geo-referenciado da disponibilidade de biomassa e na aproximação multicriteríal de apoio a decisão. Para subsidiar as informações com dados, fez-se uma varredura das principais tecnologias existentes, sua disponibilidade e custo, e aplicou-se um questionário específico, dirigido ao diagnóstico energético das empresas trabalhadas, todas do setor arrozeiro. Esses números, que alimentam as simulações efetuadas para os casos reais, são amostrados em um Município tomado como representativo da média das regiões do Estado do Rio Grande do Sul. As avaliações econômicas utilizam-se de dois índices: a TIR e o Payback, ambos descontados a uma taxa empregada como mínima de atratividade econômica. O pequeno volume investido e as grandes oscilações dos indicadores, conduzem a instabilidade da análise, em que pequenas variações, relativas ao valor total do investimento expresso em termos de fluxo de caixa, causam grandes alterações nos valores finais da TIR. Um maior prazo de financiamento e percentual de participação nos itens financiados é desejável para alavancar projetos termoelétricos dessa natureza. Alternativas tecnológicas, como de gaseificação, e associação de empresas geradoras de resíduo potencialmente combustível, são recomendáveis especialmente para escalas inferiores a 200 kW, de potência instalada. O método multicriterial mostrou-se útil, especialmente se acompanhado da tecnologia do sistema de infomações geográficas (SIG). É uma eficiente e valiosa ferramenta para avaliação de projetos e para hierarquizqão de preferências das possióilidades existentes, apresentando uma priorização que pode, ou não, ser adotada para o estabelecimento de políticas de incentivo. É, ainda, perfeitamente aplicável a projetos de geração termoelétrico de pequeno porte, especialmente em co&guração de auto consumo, em empresas que se utilizem dos resíduos agrícolas próprios, próximos, ou em conjunto com outras unidades, abrindo caminhos para a gestão ambienta1 dos resíduos através da geração de biotermoeletricidade. / The study develops an evaluation of the regionalised thermoelectrical power generation, in small scale using the local existent agricultural residues like those fiom crops, benefiting and transformation procedures of the primary production. The work is based on the techniciantechnological settle down, the economic-hancial viability, the geo referenciated inventory of the residual biomass disponibility, and in the multicriterial decision aid approach. To provide the system with information data, a survey of the main existent technologies are made, and the readiness and cost are saved. Also a spesc questionnaire was applied, intended to obtain an energy diagnosis of the worked companies, all of thern dealing with rice. Those numbers feed the simulations that are made based on real cases, sampled in a county taken as representative of the average areas of the State of Rio Grande do Sul - Brazil. The economic evaluations make use of two indexes: the real discount rate (RDR) and the Payback, both discounted for a minimum economic attractiveness. The small amount invested and the great oscillations of the indexes, conduce to a moderate instabiity of the analysis, where small variations of the whole investrnent, expressed in cash flow terms, cause great alterations in the final values of RDR. Increasing the h c i n g perbd and percentage of participation in the financed items is desirable to improve thermoelectrical project competitiveness. Technological advancing like gaseification, and association of some companies that are potentidy fbel residue generators, are altematives to power plants, especially recornmended for scales lower than 200 kWe. The multicriterial method seems to be very usem, especially if accompanied of the geographical information system (GIS) methodology. It is an efficient and valuable to01 in the evaluation of projects and in the preferences hierarchization of the existing possibilities, presenting a priorization scale that can or not, be adopted for incentive policy. It is also perfectly applicable to small scale power generation projects, especially in self consumer contiguration, and in companies that used their own or nearby agricultural residues, or together with other enterprise, so open opportunities for the residues administration by the biothermoelechicity generation way.

Cascas de banana foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier e microscopia eletrônica de varredura, e investigadas como biossorvente de baixo custo para a remoção de íons de urânio provenientes de soluções nítricas. A influência das seguintes variáveis foi estudada: tamanho das partículas do adsorvente, tempo de contato, pH e temperatura. O percentual de remoção aumentou de 13 para 57% quando o tamanho da partícula foi reduzido de 6,000 para 0,074mm. O tempo de contato determinado foi de 40 minutos com remoção de 60% em média. A remoção aumentou de 40 para 55% quando o pH aumentou de 2 para 5. Os modelos de isotermas lineares de Langmuir e Freundlich foram aplicados para descrever o equilíbrio de adsorção. A cinética do processo foi analisada a partir dos modelos de pseudo-primeira e segunda ordens. Parâmetros termodinâmicos como variações da entalpia (H), entropia (S) e energia livre de Gibbs (G) foram calculados. No intervalo de concentração de 50 - 500mg.L-1 , o processo de adsorção foi melhor descrito pela equação de Freundlich. A capacidade de adsorção no equilíbrio foi determinada pela equação de Langmuir, e o valor encontrado foi 11,50 mg.g-1 a 25 ± 2ºC. A cinética foi melhor representada pelo modelo pseudo-segunda ordem. O processo de biossorção para a remoção de urânio das soluções foi considerado exotérmico, e os valores de H e S obtidos foram - 9,61 kJ.mol-1 e 1,37J.mol-1, respectivamente. Os valores da energia livre de Gibbs variaram de -10,03 para -10,06 kJ.mol-1 quando a temperatura aumentou de 30 para 50ºC. Este estudo mostrou o potencial de aplicação das cascas de banana como biossorvente de íons de urânio. / Banana pith was characterized by Fourier Transformed Infrared Spectroscopy and Scanning Electron Microscopy, and investigated as a low cost biosorbent for the removal of uranium ions from nitric solutions. Influences variable as were studied: adsorbent particle size, contact time, pH and temperature were studied. The removal percentage was increased from 13 to 57% when the particle size was decreased from 6.000 to 0.074mm. The determined contact time was 40 minutes with 60% mean removal. The removal was increased from 40 to 55% when the pH varied from 2 to 5. The Langmuir and Freundlich linear isotherm models were applied to describe the adsorption equilibrium. The kinetic of the process was studied using the pseudo-first order and pseudo-second order models. Thermodynamics parameters such as G, S and H were calculated. In concentration range of 50 - 500mg.L-1, the adsorption process was described better by the Freundlich equation. The adsorption capacity at equilibrium of uranium ions was determined from the Langmuir equation, and it was found 11.50 mg.g-1 at 25 ± 2ºC. The kinetic was better represented by the pseudo-second order model. The biosorption process for uranium removal from the solutions was considered an exothermic reaction, and the values of H and S obtained were -9.61 kJ.mol-1 and 1.37J.mol-1, respectively. The values of the Gibbs free energy changed from -10.03 to -10.06 kJ.mol-1 when the temperature was increased from 30 to 50ºC. This study showed the potential application of the banana pith as biosorbent of uranium ions.

Cascas de banana foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier e microscopia eletrônica de varredura, e investigadas como biossorvente de baixo custo para a remoção de íons de urânio provenientes de soluções nítricas. A influência das seguintes variáveis foi estudada: tamanho das partículas do adsorvente, tempo de contato, pH e temperatura. O percentual de remoção aumentou de 13 para 57% quando o tamanho da partícula foi reduzido de 6,000 para 0,074mm. O tempo de contato determinado foi de 40 minutos com remoção de 60% em média. A remoção aumentou de 40 para 55% quando o pH aumentou de 2 para 5. Os modelos de isotermas lineares de Langmuir e Freundlich foram aplicados para descrever o equilíbrio de adsorção. A cinética do processo foi analisada a partir dos modelos de pseudo-primeira e segunda ordens. Parâmetros termodinâmicos como variações da entalpia (H), entropia (S) e energia livre de Gibbs (G) foram calculados. No intervalo de concentração de 50 - 500mg.L-1 , o processo de adsorção foi melhor descrito pela equação de Freundlich. A capacidade de adsorção no equilíbrio foi determinada pela equação de Langmuir, e o valor encontrado foi 11,50 mg.g-1 a 25 ± 2ºC. A cinética foi melhor representada pelo modelo pseudo-segunda ordem. O processo de biossorção para a remoção de urânio das soluções foi considerado exotérmico, e os valores de H e S obtidos foram - 9,61 kJ.mol-1 e 1,37J.mol-1, respectivamente. Os valores da energia livre de Gibbs variaram de -10,03 para -10,06 kJ.mol-1 quando a temperatura aumentou de 30 para 50ºC. Este estudo mostrou o potencial de aplicação das cascas de banana como biossorvente de íons de urânio. / Banana pith was characterized by Fourier Transformed Infrared Spectroscopy and Scanning Electron Microscopy, and investigated as a low cost biosorbent for the removal of uranium ions from nitric solutions. Influences variable as were studied: adsorbent particle size, contact time, pH and temperature were studied. The removal percentage was increased from 13 to 57% when the particle size was decreased from 6.000 to 0.074mm. The determined contact time was 40 minutes with 60% mean removal. The removal was increased from 40 to 55% when the pH varied from 2 to 5. The Langmuir and Freundlich linear isotherm models were applied to describe the adsorption equilibrium. The kinetic of the process was studied using the pseudo-first order and pseudo-second order models. Thermodynamics parameters such as G, S and H were calculated. In concentration range of 50 - 500mg.L-1, the adsorption process was described better by the Freundlich equation. The adsorption capacity at equilibrium of uranium ions was determined from the Langmuir equation, and it was found 11.50 mg.g-1 at 25 ± 2ºC. The kinetic was better represented by the pseudo-second order model. The biosorption process for uranium removal from the solutions was considered an exothermic reaction, and the values of H and S obtained were -9.61 kJ.mol-1 and 1.37J.mol-1, respectively. The values of the Gibbs free energy changed from -10.03 to -10.06 kJ.mol-1 when the temperature was increased from 30 to 50ºC. This study showed the potential application of the banana pith as biosorbent of uranium ions.