Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 21156
| ISSN | 2237-9045 |
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| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Dimensões Ambientais: ODS6 |
| Setor | Departamento de Engenharia Civil |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Thales de Souza |
| Orientador | MARIA LUCIA CALIJURI |
| Outros membros | Ana Beatriz Pereira Senra, Lucca Ferreira Mayrink, Piêtro Viana Araujo |
| Título | Transformando Resíduos em Energia: Produção de Bio-óleo de Microalgas para SAF com Baixo Teor Nitrogenado |
| Resumo | A crescente demanda por energias renováveis tem posicionado os biocombustíveis de terceira geração como uma alternativa estratégica para reduzir a dependência de combustíveis fósseis, produzindo combustíveis sustentáveis de aviação (SAF). Dentre as matérias-primas, as microalgas se destacam pela alta produtividade, capacidade de crescer em águas residuárias e por não competirem com a agricultura tradicional. O processo de liquefação hidrotérmica (LHT) é uma tecnologia promissora para converter biomassa úmida de microalgas em bio-óleo. Contudo, o bio-óleo produzido possui um elevado teor de nitrogênio, que compromete seu uso direto como combustível. Assim, uma etapa de melhoramento via hidrodenitrogenação (HDN) é essencial. O objetivo desse trabalho é investigar as condições reacionais para a HDN da molécula modelo indol, representativa dos compostos nitrogenados do bio-óleo, visando compreender o efeito da concentração de catalisador para posterior aplicação no bio-óleo. A biomassa de microalgas foi produzida em Lagoas de Alta Taxa (LATs), utilizando como meio de cultura águas residuárias domésticas. Para o estudo do melhoramento, a metodologia focou na reação de HDN. O catalisador utilizado foi o Ru/MgAl₂O₃, escolhido pela atividade do rutênio (Ru) na abertura do anel indol, essencial para a desnitrogenação (Guo et al., 2021). Os experimentos foram conduzidos em um reator de bancada, utilizando uma solução de indol em isopropanol com concentração equivalente a 0,1 mol L⁻¹ de nitrogênio. As condições reacionais foram fixadas em 375 °C, pressão inicial de 15 bar de H₂, a 500 rpm e um tempo de reação de 6 horas. O efeito da carga catalítica foi avaliado testando as massas de 0, 50, 100 e 200 mg. Ao final de cada experimento, o reator foi resfriado, a pressão final registrada e volume de gás gerado medido. As amostras foram pesadas para determinar a variação de massa. Os resultados demonstraram correlação direta entre a concentração de catalisador e a conversão. No ensaio com 0 mg, a perda de massa foi de -1 g e a pressão após a reação atingiu 20 bar, com 0,0042 m³ de gás formado. Já no ensaio com 200 mg de catalisador, a perda de massa foi de -11 g, com a pressão final de 50 bar e produção de gás de 0,0149 m³. Isso sugere que o catalisador pode promover a conversão do indol em produtos mais leves. Contudo, essa alta produção de gás, além da remoção de nitrogênio, podem estar gerando reações de descarbonilação e descarboxilação, gerando gases leves indesejáveis (Shumeiko et al., 2020). Como conclusão, embora o catalisador seja eficaz na conversão do indol, é necessário um balanço cuidadoso para maximizar a remoção de nitrogênio e minimizar as perdas de carbono. As análises qualitativas e quantitativas dos produtos líquidos, estão em andamento por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS), sendo fundamental para analisar as rotas reacionais, confirmar a eficiência da desnitrogenação e quantificar a formação de subprodutos. |
| Palavras-chave | Microalgas, Combustíveis sustentáveis de aviação, Bio-óleo |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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