Do Lógico ao Abstrato: A Ciência no Cotidiano
23 a 28 de outubro de 2017
Trabalho 8749
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Química |
| Setor | Departamento de Química |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq, Outros |
| Primeiro autor | Danilo Rodrigues Cunha |
| Orientador | REINALDO FRANCISCO TEOFILO |
| Outros membros | Mariana Neves Catrinck, Paula Santana Barbosa |
| Título | Conversão direta do bagaço de cana-de-açúcar em 5-hidroximetilfurfural e furfural utilizando catalisadores de nióbio |
| Resumo | A produção de combustíveis e de produtos químicos a partir do uso da biomassa lignocelulósica em substituição ao tradicional uso do petróleo vem sendo estudado por vários pesquisadores nos últimos anos. O uso dessa biomassa é atrativo pois consiste de uma fonte de energia limpa e renovável, além de ser abundante em todo o território mundial. No Brasil, uma das matérias prima economicamente viável e mais abundante é a biomassa disponibilizada pelas usinas de cana-de-açúcar. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a performance dos catalisadores Nb2O5.nH2O (NbO) e NbOPO4.nH2O (NbP) na conversão direta de bagaço de cana-de-açúcar em 5-hidroximetilfurfural (HMF) e furfural. O bagaço de cana-de-açúcar foi seco a temperatura ambiente, triturado, peneirado e a caracterização da composição química foi determinada de acordo com o procedimento do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL). Um planejamento fatorial fracionário 24-1 foi aplicado para estudar as variáveis que afetam a produção de HMF e furfural. As variáveis independentes foram: temperatura reacional (T; de 120 a 150 ºC), tempo de reação (t; de 120 a 300 minutos), granulometria do bagaço de cana-de-açúcar (G; de >80 e <20 a >20 mesh) e razão substrato catalisador (Rs/c; de 1 a 2). Os modelos foram avaliados por análise de variância (ANOVA) com nível de significância de α=0,05. Os experimentos foram realizados em batelada. Em um reator de vidro cônico contendo 5 mL de água ultrapura, adicionou-se 0,1000 g de bagaço e uma quantidade apropriada de catalisador. A reação ocorreu em temperatura e tempo definidos pelo planejamento. Ao final, o reator foi resfriado a temperatura ambiente, os sólidos foram removidos por filtração simples e o filtrado foi analisado por cromatografia líquida de alta eficiência. Uma reação de controle foi realizada sem adição do catalisador. Os resultados do planejamento mostraram que todas as variáveis foram significativas, sendo a temperatura a variável mais importante na produção de HMF e furfural para ambos catalisadores utilizados. Houve um aumento significativo da concentração de HMF e furfural com o aumento da temperatura para todos os experimentos, porém, a influência das outras variáveis estudadas variam diferentemente para cada catalisador ou produto formado. O rendimento molar atingiu 8,4% para HMF e 23,8% para furfural quando NbO foi utilizado e 10,9% para HMF e 22,9% para furfural quando NbP foi utilizado. Quando a reação ocorreu na ausência de catalisador, observou-se baixa produção de HMF (rendimento molar = 0,89%), enquanto que não houve formação de furfural. Os resultados mostraram que o NbO e o NbP são eficientes na conversão direta de bagaço de cana-de-açúcar em HMF e furfural, porém mais estudos são necessários para melhorar o rendimento da reação. |
| Palavras-chave | Bagaço de cana-de-açucar, 5-hidroximetilfurfural, furfural |
| Forma de apresentação..... | Painel |