Resumo |
Os resíduos de palha de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) podem ser utilizados como fonte de matéria-prima por ser uma alternativa promissora para produção de biochar (BC). A temperatura de pirólise pode influenciar diretamente nas características físico-químicas do BC e na capacidade sortiva do material. Sendo assim, o objetivo desse estudo foi analisar a influência de diferentes temperaturas de pirólise nas características físico-químicas do BC de palha de cana-de-açúcar. As temperaturas da pirólise de produção do BC foram de 350°, 550° e 750°C. A composição elementar e teor de cinzas foram realizadas com base na Environmental Protection Agency (EPA) 3051A. O conteúdo do C, N, e a relação C/N foi determinada por combustão usando um analisador elementar. O pH foi determinado de acordo com as diretrizes da guia dos métodos analíticos para o biochar. A áera de superfície específica (ASE) foi obtida utilizando o N2- Método Brunauer, Emmett e Teller (BET). As mudanças nos grupos funcionais do biochar foram analisadas por Espectroscopia na Região de Infravermelho (FTIR). O C foi predominante nos biochars produzidos nas três temperaturas de pirólise com valores de ~90%. Os teores de N foram de 0,8; 0,6 e 0,4% para o BC350, BC550 e BC750, respectivamente. Maior relação C/N (143,6%) e conteúdo de cinzas (11,6%) foi observada para o BC750 o que está relacionado as perdas do N durante o processo térmico de produção. Aumentos nas relações C/N podem indicar a produção de compostos que possuem maiores teores de C recalcitrante. O pH do BC350 foi menor (8,6) que o BC550 (9,3) e BC750 (9,8). Os maiores valores de pH do BC produzido em alta temperatura (BC750) estão positivamente correlacionados com a formação de carbonatos, teores de álcalis inorgânicos e aumento do conteúdo de cinzas. O BC750 aumentou 13 vezes a ASE quando comparado com o BC350, o que provavelmente está relacionado a liberação das substâncias voláteis presentes na biomassa e a mudança da estrutura do C, aumentando a ASE e o volume de poros. O aumento da temperatura da pirólise promoveu uma redução na quantidade de grupos orgânicos funcionais do biochar e pode estar atribuído à reorganização estrutural do BC por meio da despolimerização e volatilização devido às perdas de íons de compostos carbônicos. O aumento da temperatura de pirólise de 350ºC para 750ºC influenciou diretamente nas características físico-químicas do BC de palha de cana-de-açúcar, produzindo um material com maior ASE, pH e reorganização estrutural do material. Em se tratando da utilização do biochar como um material sorvente para imobilização de pesticidas e metais pesados, o BC750 poderia ser uma alternativa potencial por se tratar de um material com maior sítio de sorção disponíveis. |