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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85728| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Estudo integrado da macaúba (Acrocomia aculeata): caracterização físico-química, pirólise termogravimétrica lenta e de determinação da energia de ativação por métodos isoconversionais |
| Autor(es): | Coimbra, Kennedy Romualdo Guedes |
| Orientador: | Rios, Maria Alexsandra de Sousa |
| Palavras-chave em português: | Bioenergia;Macaúba;Análise termogravimétrica;Cinética da pirólise;Resíduos orgânicos - Reaproveitamento |
| Palavras-chave em inglês: | Bioenergy;Macaúba;Thermogravimetric analysis;Kinetics of pyrolysis;Organic wastes - Recycling |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
| Data do documento: | 2025 |
| Citação: | COIMBRA, Kennedy Romualdo Guedes. Estudo integrado da macaúba (Acrocomia aculeata): caracterização físico-química, pirólise termogravimétrica lenta e de determinação da energia de ativação por métodos isoconversionais. 2025. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. |
| Resumo: | O uso contínuo de combustíveis fósseis, a crescente preocupação com o aquecimento global e a poluição ambiental têm impulsionado a busca por fontes de energias renováveis e tecnologias alternativas. Nesse contexto, o uso de biomassas lignocelulósicas, como a macaúba (Acrocomia aculeata), tem se destacado como uma matéria-prima renovável promissora para produzir bioenergia e biocombustíveis por meio da conversão termoquímica. Este estudo investigou as frações da macaúba (epicarpo, mesocarpo, endocarpo e torta da amêndoa) através de análises físico-químicas e, por meio da pirólise termogravimétrica, a cinética da reação. As análises imediata e elementar indicaram que o mesocarpo possui o maior teor de voláteis (87%) e um poder calorífico superior (PCS) de 22 MJ/kg, sendo a fração mais promissora para pirólise lenta. As análises de FTIR confirmaram a presença predominante de celulose, hemicelulose e lignina. As análises termogravimétricas foram realizadas em atmosfera inerte com taxas de aquecimento de 5, 10, 15 e 20 °C/min, demonstrando que o mesocarpo e epicarpo se decompõem rapidamente entre 250 e 400 °C, enquanto o endocarpo e a torta da amêndoa apresentam degradação mais lenta, até 600 °C. Com a cinética da pirólise, a energia de ativação (E a ) foi calculada utilizando os métodos isoconversionais de Friedman (FR), Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) e Flynn-Wall-Ozawa (FWO), apresentando valores médios de 186 a 202 kJ/mol para o mesocarpo e 232 a 235 kJ/mol para o endocarpo. Sob atmosfera oxidativa, a torta da amêndoa alcançou valores de E a de até 342 kJ/mol. Os resultados validaram o potencial da macaúba para aplicações energéticas com aproveitamento integrado de resíduos, sendo o epicarpo e o mesocarpo indicados para a produção de bio-óleo e o endocarpo e a torta da amêndoa para a produção de biochar. |
| Abstract: | The continuous use of fossil fuels, the growing concern with global warming, and environmental pollution have driven the search for renewable energy sources and alternative technologies. In this context, the use of lignocellulosic biomass, such as macaúba (Acrocomia aculeata), has stood out as a promising renewable raw material to produce bioenergy and biofuels through thermochemical conversion. This study investigated the fractions of macaúba (epicarp, mesocarp, endocarp, and almond cake) through physicochemical analyses and, by means of thermogravimetric pyrolysis, the reaction kinetics. Proximate and ultimate analyses indicated that the mesocarp has the highest volatile content (87%) and a higher heating value (HHV) of 22 MJ/kg, being the most promising fraction for slow pyrolysis. FTIR analyses confirmed the predominant presence of cellulose, hemicellulose, and lignin. Thermogravimetric analyses were carried out in an inert atmosphere with heating rates of 5, 10, 15, and 20 °C/min, showing that mesocarp and epicarp decompose rapidly between 250 and 400 °C, while endocarp and almond press cake present slower degradation, up to 600 °C. With the pyrolysis kinetics, the activation energy (Ea) was calculated using the isoconversional methods of Friedman (FR), Kissinger-Akahira-Sunose (KAS), and Flynn-Wall-Ozawa (FWO), presenting average values of 186 to 202 kJ/mol for the mesocarp and 232 to 235 kJ/mol for the endocarp. Under oxidative atmosphere, the almond press cake reached Ea values up to 342 kJ/mol. The results validated the potential of macaúba for energy applications with integrated residue utilization, with epicarp and mesocarp indicated to produce bio-oil and endocarp and almond press cake to produce biochar. |
| Descrição: | Este documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85728 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/5132118232836274 |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/6872916731299617 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Embargado |
| Aparece nas coleções: | DEME - Dissertações defendidas na UFC |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| 2025_dis_krgcoimbra.pdf 🔒 Disponível em 2028-04-09 | 4,85 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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