Ciência para a Redução das Desigualdades
15 a 20 de outubro de 2018
Trabalho 9696
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Ciências Exatas e da Terra |
| Setor | Departamento de Química |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Lourainy Bianca Ferreira Felicio |
| Orientador | CLAUDIO FERREIRA LIMA |
| Outros membros | GERALDO FERREIRA DAVID, SERGIO ANTONIO FERNANDES |
| Título | Aumento na produção de levoglucosana usando ácido p-sulfônico calix[4]areno durante a pirólise rápida de bagaço de cana |
| Resumo | O uso de matérias-primas resultantes de resíduos lignocelulósico, tais como, resíduos agrícolas, florestais e industriais é especialmente desejável, uma vez que estas matérias-primas não competem com culturas alimentares. As indústrias sucroalcooleiras, tradicionalmente utilizam o bagaço de cana-de-açúcar, nas caldeiras, para geração de energia através de sua combustão, porém, as indústrias não utilizam todo o bagaço gerado, e isso tem se tornado um problema devido ao excesso desse subproduto. Como alternativa, surge o processo de pirólise rápida para produção de carboidratos pirolíticos para produção, por exemplo, de etanol de segunda geração. A levoglucosana (LG) é o principal produto obtido da pirólise de biomassa, podendo ser utilizada como fonte de carbono para produção de diversos compostos de interesse industrial. Para aumentar o rendimento deste carboidrato durante a pirólise, faz-se necessário realizar algumas etapas de pré-tratamento. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi estudar o uso do organocatalisador ácido p-sulfônico calix[4]areno (CX4SO3H) na etapa de pré-tratamento do bagaço de cana para obtenção de LG. O bagaço utilizado neste trabalho foi doado pela Usina Paraíso, localizada em Tocos, distrito de Campos dos Goytacazes, no estado no Rio de Janeiro. O bagaço foi triturado em partículas de 0,420 mm. Em um reator de vidro, foi adicionado cerca de 1 grama de bagaço de cana, 3% m/m de CX4SO3H, 10 mL de água deionizada, sendo a mistura mantida sob agitação por 1 hora a temperatura ambiente (23°C). Após o tratamento, a biomassa foi filtrada e lavada com água deionizada (10 mL) e seca a 105 °C por 24 horas (peso constante). A eficiência do catalisador foi avaliada utilizando um reator de pirólise em microescala acoplado a Cromatografia a Gás com Espectrometria de Massa (Pi-CG/MS). O rendimento de LG foi determinado pela área LG/ área total do cromatograma. Os efeitos da carga de CX4SO3H, temperatura e tempo de pré-tratamento também foram estudados, e as melhores condições de pré-tratamento foram: 3% m/m, 1 hora e 23 °C. Para comparação diferente catalisadores foram avaliados: a) organocatalisador ácido p-sulfônico calix[4]areno (CX4SO3H), b) o ácido fosfórico, c) ácido nítrico, d) ácido sulfúrico, e) ácido p-toluenossulfônico, f) ácido p-hidroxibenzenossulfônico e f) ácido acético. Todos os ácidos foram usados considerando a mesma concentração de íons de hidrogênio. O rendimento de LG a partir do bagaço de cana tratado com CX4SO3H e na ausência de CX4SO3H (controle) foram de 57 e 18%, respectivamente. O uso do organocatalisador (CX4SO3H) na etapa de pré-tratamento da biomassa pode tornar este processo uma alternativa interessante e rentável para a produção de uma plataforma química derivada da biomassa, especialmente para a síntese de LG. |
| Palavras-chave | pré-tratamento, pirólise rápida, bagaço de cana-de-açúcar |
| Forma de apresentação..... | Painel |