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Previous issue date: 2018-12-14 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Organização das Nações Unidas (ONU) afirma que até 2050 a população mundial atingirá o número de 9,7 bilhões de pessoas, o que aumentará a demanda de energia e a necessidade de ampliação da produção agrícola. Para tanto, será necessário manter um equilíbrio entre as plantações, a fim de que o setor agrícola possa suprir tanto a indústria de combustíveis alternativos, como o ramo alimentício. O arroz é uma das principais culturas plantadas no Brasil e, gera de 20 a 30% do seu peso em casca de arroz, um resíduo sólido agroindustrial com potencial de aplicabilidade na indústria e uma importante fonte de produção de calor. A casca de arroz pode ser convertida em fonte energética por meio de técnicas de decomposição termoquímica, sendo a pirólise à vácuo um destes métodos. Durante a conversão energética da biomassa são produzidos bio-óleo, gás não-condensável e biocarvão. Este último é um material sólido com alto teor de carbono, que pode ser utilizado como combustível, insumo para produção de produtos químicos, agente condicionador de solo e para diversas outras aplicações. Esta pesquisa teve como objetivo estudar a influência dos parâmetros de operação da pirólise à vácuo na produção de biocarvão a partir da casca de arroz (BCA). Os parâmetros avaliados foram: temperatura máxima de operação (400, 550 e 700 °C), taxa de aquecimento (5 e 20 °C min-1) e tempo de residência da biomassa no reator (5 e 30 minutos). O rendimento médio obtido de BCA foi de 60%, sendo que a temperatura máxima foi o parâmetro de operação que causou maior efeito na produção de biocarvão. A média dos teores de cinzas, carbono fixo e matéria volátil presentes nos biocarvões foram de 51, 22 e 19 %, respectivamente. Em geral, os BCAs apresentaram um comportamento próximo à neutralidade (6,0 - 7,5) com uma condutividade elétrica variando de 21 a 44 S/com. / The United Nations (UN) says that by 2050 the world population will reach 9.7 billion people, which will increase energy demand and the need to expand agricultural production. Therefore, it will be necessary to maintain a balance in agricultural production, in order that the sector can supply both the alternative fuels and the food industries. Rice is one of the main crops planted in Brazil and generates from 20 to 30% of its weight in rice husks. The rice husk is an agro-industrial residue with potential of applicability in the industry and an important source of heat production. Rice husk can be converted into an energy source by means of thermochemical decomposition techniques, with vacuum pyrolysis being one of these methods. When converted to an energy source through vacuum pyrolysis, it generates biochar, non-condensable gases and biooil. Biochar is a solid material with high carbon content, which can be used as fuel, input for producing chemicals, soil conditioning agent and other industrial applications. This research aimed to study the influence of vacuum pyrolysis operation parameters on the production of rice husk biochar (RHB). The parameters evaluated were: maximum operating temperature (400, 550 and 700 °C), heating rate (5 and 20 °C/min) and residence time of biomass into reactor (5 and 30 minutes). The average yield obtained from RHB was 60%, and the maximum operation temperature was the variable that most influenced the results. The average mass fractions of ash, fixed carbon and volatile matter present in the biochars were 51%, 22% and 19%, respectively. In general, the RHBs presented a close to neutrality (6.0-7.5) behavior and a conductivity ranging from 21 to 44 µS/com.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.jesuita.org.br:UNISINOS/7703 |
| Date | 14 December 2018 |
| Creators | Schröpfer, Suellen Brasil |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/3438508833347823, Klunk, Marcos, Wander, Paulo Roberto |
| Publisher | Universidade do Vale do Rio dos Sinos, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Unisinos, Brasil, Escola Politécnica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UNISINOS, instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos, instacron:UNISINOS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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