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Title: Potential application of fish scales as feedstock in thermochemical processes for the clean energy generation
Other Titles: Potencial aplicação de escamas de peixe como matéria-prima em processos termoquímicos para geração de energia limpa
Authors: SILVA, Arthur Vinicius Sousa
Keywords: Biomass
Fishery residues
Bioenergy
Collagen
Biomassa
Resíduos da pesca
Bioenergia
Colágeno
Issue Date: 10-Jul-2019
Publisher: Universidade Federal do Maranhão
Abstract: A substituição de combustíveis fósseis por fontes renováveis ​​tem sido discutida globalmente, uma vez que isso representa uma grande parte das emissões de poluentes na atmosfera. Várias cidades do litoral brasileiro produzem uma variedade de tipos de peixes, gerando grandes quantidades de resíduos, incluindo vísceras e / ou escamas de peixe, que já são utilizadas em diversos processos industriais. Mas essas cidades ainda enfrentam um grande problema ambiental, ou seja, a disposição de resíduos de estabelecimentos comerciais, por exemplo, peixarias, que muitas vezes são descartadas de forma desordenada e / ou não planejada em locais inadequados. Dentro deste cenário, esta pesquisa investigou a utilização de energia de uma biomassa colagenosa fornecida por uma pescaria na cidade de São Luís (MA), quando é submetida a processos de combustão (ar sintético) e pirólise (100% N2) para a geração de bioenergia. As propriedades físico-químicas das escamas de peixes foram avaliadas por análises aproximadas e finais, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), difração de raios X (XRD), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia de emissão óptica por plasma indutivo. (ICP-OES). O comportamento térmico das amostras foi avaliado por termogravimetria / termogravimetria (TG / DTG), análise térmica diferencial (DTA) e calorimetria (HHV / HLV). Verificou-se que as escamas de peixe possuem teores de carbono e oxigênio como elementos principais, teores insignificantes de enxofre e metais pesados ​​(chumbo, cobre, cromo, lítio e zinco). Este material também apresentou uma grande região amorfa (89%), além da presença de fibras colágenas e cristais de hidroxiapatita. Foi possível avaliar as características térmicas e físico-químicas deste material, compará-lo com outras biomassas já utilizadas e prever seu uso para a geração de bioenergia
Description: Abstract The replacement of fossil fuels by renewable sources has been discussed globally, since these accounts for a large pollutant emissions part into the atmosphere. Several cities of the Brazilian coast produce a variety of fish types, generating large waste amounts, including viscera and/or fish scales, which are already used in several industrial processes. But these cities still face a large environmental problem, i.e., residues disposal from commercial establishments, for example, fishmongers, which are often discarded in a disordered and/or unplanned manner in inappropriate places. Within this scenario, this research investigated the energy utilization of a collagenous biomass supplied by a fishery in the São Luís city (MA), when it is submitted to combustion (synthetic air) and pyrolysis (100% N2) processes for the bioenergy generation. Physicochemical properties from fish scales were evaluated by proximate and ultimate analyzes, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-Ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and inductively couple plasma - optical emission spectroscopy (ICP-OES). The thermal behavior of samples was evaluated by thermogravimetry/ thermogravimetry derivative (TG/DTG), differential thermal analysis (DTA) and calorimetry (HHV/HLV). It was verified that the fish scales has carbon and oxygen contents as major elements, insignificant contents of sulfur and heavy metals (lead, copper, chromium, lithium and zinc). This material also presented a large amorphous region (89%), in addition to collagen fibers presence and hydroxyapatite crystals. It was possible for evaluating the thermal and physicochemical characteristics of this material, compare it to other biomasses already used and predict its use for the bioenergy generation.
URI: http://hdl.handle.net/123456789/3631
Appears in Collections:TCCs de Graduação em Engenharia Mecânica do Campus Bacanga

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