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Title: AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES FÍSICO-QUIMICAS DA MISTURA (CASCAS DE COCO VERDE E ESCAMAS DE PEIXES) E UTILIZAÇÃO EM PROCESSOS TERMOQUÍMICOS PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA TÉRMICA
Other Titles: EVALUATION OF THE PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF THE MIXTURE (SHELLS OF GREEN COCONUT AND FISH SCALE) AND USE IN PROCESSES THERMOCHEMICALS FOR THERMAL ENERGY PRODUCTION
Authors: MONROE, Ayrton Pablo Raiol
Keywords: Bioenergia;
Conversão Termoquímica;
Blendas
Bioenergy;
Thermoconversion;
Blends
Issue Date: 22-Dec-2022
Publisher: UFMA
Abstract: O Brasil está entre os quatro maiores produtores mundiais de coco verde. Todavia, tal cenário contribui com o descarte inapropriado de cascas de coco, ocasionando riscos socioambientais. Paralelamente, salienta-se o cenário de algumas cidades litorâneas brasileiras, as quais produzem uma grande diversidade de pescados e enormes quantidades de resíduos. Nesse contexto, o presente trabalho evidenciou a aplicabilidade das amostras de escamas de peixes (100%EP) e cascas de coco verde (100%CC), bem como as misturas destes dois resíduos nas proporções: 75%EP:25%CC; 50%EP:50%CC e 25%EP:75%CC. As amostras foram caracterizadas pelo Poder Calorífico Superior (PCS), Poder Calorífico Inferior (PCI) e Análises composicionais: Elementar (AE) e Imediata (AI). O comportamento térmico foi investigado por Termogravimetria (TG), Derivada da Termogravimetria (DTG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Para avaliação das propriedades físico químicas foram empregadas: Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EED), Difração de Raios-X (DRX) e Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Os espectros de FTIR das misturas frente às amostras puras apresentaram uma predominância de compostos à base de oxigênio e hidrogênio (34,12%; 55,92%; 4,56%, respectivamente) confirmados pela AE e EED, sendo relevantes para a geração de biocombustíveis. As imagens MEV das blendas, quando comparadas às amostras in natura, detectaram uma desordem estrutural, além de uma estrutura fibrosa de cadeia alongada e superfície rugosa, com uma camada de cerídeos, ácidos graxos e produtos de condensação na superfície amostral. Os PCS evidenciaram-se superiores em ordem, nas amostras com 100%CC (16,64 MJ kg-1 ); 75%CC:25%EP (15,80 MJ kg-1 ) e 50%CC:50%EP (14,98 MJ kg-1 ) e inferiores em 25%CC:75%EP (14,16 MJ kg-1 ) e 100%EP (13,03 MJ kg-1), ou seja, dentro dos valores aceitáveis para as biomassas. As curvas TG/DTG e DSC apresentaram semelhanças entre as amostras, com os principais estágios de termoconversão destas. Portanto, espera-se a aplicabilidade de fontes energéticas renováveis, além da atenuação de mazelas socioecológicas, resultantes de um gerenciamento arcaico e inadequado dos resíduos sólidos naturais.
Description: Brazil is among the four largest producers of green coconut in the world. However, such a scenario contributes to the inappropriate disposal of coconut husks, causing socio-environmental risks. At the same time, the scenario of some Brazilian coastal cities stands out, which produce a great diversity of fish and enormous amounts of waste. In this context, the present work showed the applicability of pure samples of fish scales (100%FS - collected in fish markets) and green coconut shells (100%CS - collected on the beaches of the capital of Maranhão), as well as the mixtures of these two residues in the proportions: 75%FS:25%CS; 50%FS:50%CS and 25%FS:75%CS. The samples were characterized by Calorific Potency (LHV/HHV/UHV); Close Analysis and Thermal Behavior by Thermogravimetry/Thermogravimetry Derivatives (TG/DTG) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) under inert atmosphere (pyrolysis). Scanning Electron Microscopy (SEM), Elemental Analysis (EA), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), X-Ray Diffraction (DRX) and Fourier Transform Infrared (FTIR) were used to evaluate the physicochemical properties. . The FTIR spectra of the mixtures compared to the pure samples showed a predominance of compounds based on carbon, oxygen and hydrogen (34.12%; 55.92%; 4.56%, respectively) confirmed by UA and EDS, being relevant to the generation of biofuels. The SEM images of the blends, when compared with the pure samples, detected a structural disorder, in addition to a fibrous structure with an elongated chain and a rough surface, with a layer of cerides, fatty acids and some condensation products deposited on the surfaces of the samples. HHV were higher in order: 100%CS (16.64 MJ kg-1); 75%CS:25%FS (15.80 MJ kg-1), and 50%CS:50%FS (14.98 MJ kg-1) and less for 25%CS:75%FS (14.16 MJ kg -1) 1) and 100%FS (13.03 MJ kg-1), that is, within the range of acceptable values for the different biomasses. The TG/DTG and DSC curves showed similarities between the samples and revealed the main stages of thermoconversion. In this context, the applicability of new renewable energy sources is expected, in addition to the attenuation of socio-ecological ills, resulting from an archaic and inadequate management of natural solid waste.
URI: http://hdl.handle.net/123456789/5994
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