Revista Biomassa BR Ed. 50 by Revista Biomassa Br

Vol. 06 - Nยบ 50 - Jul/Ago 2020

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ISSN-2525-7129

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04 Avaliação da degradação térmica e da ativação da Lignina Kraft Industrial

14 Quantiﬁcação de carbono em um povoamento de ﬂoresta estacional semidecidual

A biomassa da cana-deaçúcar como insumo para energia renovável

24 Uso de cinzas de casca de arroz para produção de suportes catalíticos do tipo Si-MCM-41

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Avaliação da degradação térmica e da ativação da Lignina Kraft Industrial Anderson Lima de Menezes1, Amanda Carla Ribeiro da Silva1, José Alair de Santana Junior1,Cássia Regina Cardoso2, Carlos Henrique Ataíde1 1 Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Uberlândia, MG, Brasil, anderson.menezes@ufu.br 2 Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM)

RESUMO A pirólise pode ser empregada na conversão termoquímica da lignina Kraft industrial objetivando a transformação em produtos de maior valor agregado. Neste sentido, o conhecimento sobre o comportamento térmico, mais especificamente a determinação da energia de ativação da biomassa, é muito importante. Nesse trabalho, foram realizados ensaios de análise termogravimétrica (TGA) e análise termogravimétrica derivada (DTG) da lignina Kraft industrial com objetivo de estudar a cinética de degradação térmica e calcular a energia de ativação média. Os resultados confirmam a influência da taxa de aquecimento na perda de massa e da taxa de conversão da amostra no valor da energia de ativação. As massas residuais obtidas ao final dos testes foram de aproximadamente 30% para a taxa de 5 ºC/min e de 35% para as demais taxas. A energia de ativação média, e os respectivos desvios padrão, foram de 144,12 ± 25,88 para o modelo de Friedman, de 132,29 ± 15,07 para o modelo de Flynn-Wall-Ozawa e de 125,45 ± 15,07 para o modelo de Miura-Maki. Palavras-chave. Biomassa. Análise termogravimétrica. Modelos cinéticos.

ANÁLISES TERMOGRAVIMÉTRICA E TERMOGRAVIMÉTRICA DERIVADA SÃO TÉCNICAS SIMPLES E BASTANTE EMPREGADAS NA OBTENÇÃO DE INFORMAÇÕES SOBRE AS PROPRIEDADES CINÉTICAS E TERMODINÂMICAS DAS BIOMASSAS 4

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Introdução A biomassa vem exercendo um importante papel como fonte de energia devido à sua disponibilidade mundial. A lignina, um dos principais componentes da biomassa lignocelulósica, é o biopolímero aromático mais abundante na natureza com uma estrutura tridimensional complexa, consistindo de várias unidades de fenilpropano altamente polimerizadas através de ligações éter, como β-O-4 e 4-O5, ou ligações carbono-carbono, como β-β, β-5, β-1 e 5-5΄. Esta biomassa possui elevado potencial de tornar-se uma fonte alternativa de produtos químicos de alto valor agregado para a indústria. Entretanto, a conversão

desta biomassa não é uma tarefa fácil (SANTANA JR et al., 2018; KIM et al., 2011). A conversão termoquímica da biomassa para obtenção de vários produtos (sólidos, líquidos e gasosos) pode ser realizada através da pirólise. Neste processo, a matriz orgânica sofre decomposição térmica direta na ausência total ou parcial de oxigênio promovendo reações paralelas e em série (YANG et al., 2014). Deste modo, é necessário o conhecimento do comportamento térmico da lignina, durante o processo de conversão termoquímica. Análises termogravimétrica e termogravimétrica derivada

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são técnicas simples e bastante empregadas na obtenção de informações sobre as propriedades cinéticas e termodinâmicas das biomassas. Com estas análises pode-se estimar a energia de ativação necessária para ocorrência da reação de decomposição térmica. A partir dos dados experimentais do TGA da biomassa em diferentes taxas de aquecimento, é possível determinar a energia de ativação através da utilização de modelos matemáticos clássicos, como os de Friedman, Flynn-Wall-Ozawa (FWO) e Miura-Maki. O presente trabalho investigou a degradação térmica da lignina Kraft industrial em diferentes taxas de aquecimento e determinou a energia de ativação média desta biomassa utilizando os métodos isoconvencionais. Material e Métodos Biomassa A biomassa utilizada na realização das análises deste trabalho foi a lignina Kraft industrial (pH de 4,05 em suspensão de 10% em água) cedidas pela empresa Suzano Papel e Celulose (Lote: NV02091116). A amostra de lignina foi recebida conforme ilustra a Figura 1. Não houve a necessidade de preparo adicional na utilização da amostra de lignina para a realização das análises. Na Tabela 1 está apresentada a caracterização desta biomassa (MENEZES et al., 2018). Análises termogravimétricas As análises térmicas da lignina Kraft industrial foram realizadas em um analisador termogravimétrico modelo TGA/ DTG-60H, marca Shimadzu, sob fluxo contínuo de atmosfera inerte de nitrogênio gasoso (N2) de alta pureza 99,999, a taxa de 30 mL/min. Este equipamento é dotado de uma microbalança analítica e um sensor e temperatura com sensibilidades de 6

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medida de 10-6g e 0,1K, respectivamente. Nestas análises foram utilizadas massas iniciais de aproximadamente 7mg. Foram realizados experimentos dinâmicos nos quais o material foi aquecido a 100 ºC, com taxa de aquecimento de 50 ºC/min, e mantido a essa temperatura por 30 minutos, para eliminar a umidade. Logo após a secagem, o material foi aquecido a 900 ºC empregando cinco diferentes taxas de aquecimento (5, 10, 15, 20 e 25 ºC/min). Os dados referentes à secagem foram desconsiderados no tratamento

de dados, assim as variações de massa devido à perda de água não foram consideradas. Utilizando os dados de perda de massa das amostras, tempo e temperatura, registrados usando o software do TGA, foi possível determinar os valores de energia de ativação para os modelos de reação global de Friedman (Equação 1) e Flynn-Wall-Ozawa (Equação 2) e para o modelo de energia de ativação distribuída de Miura-Maki (Equação 3). A energia de ativação para os modelos de reação foram calculadas através

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de regressões lineares realizadas no software STATISTICA 7. Este trabalho não teve o foco de estimar o fator pré-exponencial (A ). Resultados e discussão Na Figura 1 são apresentadas as curvas da perda percentual de massa ou TG (médias de três análises realizadas para cada taxa de aquecimento). Pode ser visualizado na Fig. 1 que a taxa de aquecimento influencia na posição das curvas TGA. A porcentagem residual da biomassa após o teste de degradação térmica pode ser verificada no final da curva TGA obtendo cerca de 30% para a taxa de 5 ºC/min e aproximadamente 35% para as demais taxas. De acordo com Watkins et al. (2015), de 30 a 40% em peso da amostra de lignina ainda permanecem não volatizadas a 800 ºC, devido à formação de estruturas aromáticas altamente compactas que têm a capacidade de formar carvão. A lignina é composta principalmente de anéis aromáticos com várias ramificações. Devido a essas ligações químicas, o processo de degradação desta biomassa ocorre em uma ampla faixa de temperatura e pode ser dividido em três estágios. No Estágio I (não representado na Fig. 1), a perda de peso ocorre entre 30 a 120 ºC devido a evaporação da umidade (secagem da biomassa). Após o Estágio I, a massa permanece constante até aproximadamente 180 ºC. O Estágio II, que ocorre entre 180 a 500 ºC, é a etapa de degradação mais rápida. É atribuída à degradação dos componentes presentes nos carboidratos que são convertidos em vapores voláteis que se tornarão bio-óleo através da condensação ou devido clivagem das ligações β-O-4. Já no Estágio III, após 500 ºC, ocorre a degradação lenta, caracterizada pela formação do 8

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char (WATKINS et al., 2015; MA et al., 2016; MOUSTAQIM et al., 2018). Na Fig. 1, nota-se que no Estágio II a biomassa perdeu em torno de 50% da massa em todas as taxas estudadas e no Estágio III cerca de 19% na taxa de 5ºC/ min, 13% nas taxas de 10, 15 e 20 ºC/min e 15% na taxa de 25 ºC/min. Na Figura 2 são apresentadas as curvas de análise termogravimétrica derivada (DTG) da perda de massa em relação ao tempo (dados médios das porcentagens de perda de massa). De acordo com a Fig. 2, nota-se que as curvas de DTG são influenciadas pela taxa de aquecimento, obtendo um aumento

na amplitude dos picos, indicando que houve um aumento da taxa de degradação máxima. Deste modo, os perfis de DTG mostram que os picos térmicos de degradação máxima incrementaram à medida que a taxa de aquecimento aumentou de 5 para 25 ºC/min obtendo a DTGmax de 0,0165 mg/s à 403 ºC na taxa de 25 ºC/min. Segundo Watkins et al. (2015), a DTGmax pode ser usada como um meio para comparar as características de estabilidade térmica de diferentes materiais. A cinética da análise térmica é uma abordagem importante para estudar o mecanismo de pirólise da biomassa. Os dados obtidos experimentalmente fo-

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NESTE SENTIDO, AS METODOLOGIAS ESTUDADAS SÃO ADEQUADAS PARA ESTIMAR A EA DA LIGNINA KRAFT INDUSTRIAL CONTRIBUINDO PARA PREVISÃO E COMPREENSÃO DA ENERGIA MÍNIMA REQUERIDA NO PROCESSO DE PIRÓLISE DESTA BIOMASSA ram adequadamente aplicados as Eq. 1, 2 e 3, para cada modelo de reação. A energia de ativação ( Ea ) foi calculada a partir das regressões lineares para o modelo de Friedman (Figura 3), Flynn Wall Ozawa (Figura 4) e Miura-Maki (Figura 5), com intervalo de conversão de 0,05 a 0,45 e coeficiente de determinação superior a 0,91. A energia de ativação estimada nestes métodos é uma função da taxa de conversão (α ). Os valores de Ea da lignina Kraft industrial obtidos através dos modelos de Friedman, Flynn-Wall-Ozawa (FWO) e Miura-Maki são apresentados na Tabela 2. A energia de ativação representa o requisito mínimo de energia que deve ser superado para que a reação seja iniciada. Ou seja, maiores valores da energia de ativação significam maior gasto energético para ocorrer um processo de degradação térmica (MA et al., 2016; OUNAS et al., 2011). De acordo com a Tab. 2, observa-se que os valores da energia de ativação tenderam a aumentarcom o aumento da taxa de conversão. Mas, esse fato não ocorre ao se comparar as taxas de conversões de 0,2 e 0,3 para os modelos de FWO e Miura-Maki. O aumento da energia de ativação com o incremento na taxa de conversão pode ser devido à baixa condutividade térmica da lignina Kraft industrial. Na Tab. 2, nota-se também que os valores de Ea obtidos pelo modelo de Friedman são superiores aos obtidos pelos modelos de FWO e Miura-Maki. Entretanto, levando em conta aos desvios padrões das médias, estes valores podem ser considerados estatisticamente iguais. 10 Revista Biomassa BR

Neste sentido, as metodologias estudadas são adequadas para estimar a Ea da lignina Kraft industrial contribuindo para previsão e compreensão da energia mínima requerida no processo de pirólise desta biomassa. Conclusões Neste trabalho, a porcentagem residual da lignina Kraft industrial após o teste de degradação térmica foi de cerca de 30% para a taxa de 5 ºC/min e aproximadamente 35% para as demais taxas. A DTGmax foi de 0,0165 mg/s à 403 ºC na taxa de 25 ºC/min. A energia de ativação média foi de 144,12 ± 25,88 para o modelo de Friedman, de 132,29 ± 15,07 para o modelo de Flynn-Wall-Ozawa e de 125,45 ± 15,07 para o modelo de Miura-Maki. Agradecimentos Os autores agradecem a CAPES, a CNPq e a Suzano Papel e Celulose. Referências Bibliográficas KIM, J. Y., SHIN, E. J., EOM, I. Y., WON, K., KIM, Y. H., CHOI, D., CHOI, I. G., CHOI, J.W. (2011) Structural features of lignin macromolecules extracted with ionic liquid from poplar wood. Bioresource technology. V. 102, N. 19, pp. 9020-9025. MA, Z., SUN, Q., YE, J., YAO, Q., ZHAO, C. (2016) Study on the thermal degradation behaviors and kinetics of alkalilignin for production of phenolic-rich bio-oil using TGA–FTIR and Py–GC/MS. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. V. 117, pp. 116-124.

MENEZES, A. L., SILVA, F. T. M., SANTANA JÚNIOR, J. A., ATAÍDE, C. H. (2018) Micropirólise e hidropirólise da lignina kraft industrial. Anais do Cibio 2018. V. 03, N. 02, pp. 688-693. Disponível em: https://www. congressobiomassa.com/site/cibio2018_anais.pdf. Acesso em: 15/04/2019. MOUSTAQIM, M. E., KAIHAL, A. E., MAROUANI, M. E., MEN-LA-YAKHAF, S., TAIBI, M., SEBBAHI, S., HAJJAJI, S. E., KIFANI-SAHBANA, F. (2018) Thermal and thermomechanical analyses of lignin. Sustainable Chemistry and Pharmacy. V. 9, pp. 63-68. OUNAS, A., ABOULKAS, A., EL HARFI, K., BACAOUI, A., YAACOUBI, A. (2011) Pyrolysis of olive residue and sugar cane bagasse: Non-isothermal thermogravimetric kinetic analysis. Bioresource technology. V. 102, pp. 11234-11238. SANTANA JÚNIOR, J. A., CARVALHO, W. S., ATAÍDE, C. H. (2018) Catalytic effect of ZSM-5 zeolite and HY-340 niobic acid on the pyrolysis of industrial kraft lignins. Industrial Crops & Products. V. 111, pp. 126-132. WATKINS, D., NURUDDIN, MD., HOSUR, M., TCHERBI-NAETEH, A., JEELANI, S. (2015) Extraction and characterization of lignin from different biomass resources. Journal of Materials Research and Technology. V. 4, pp. 26-32. YANG, S. I., WU, M. S., WU, C. Y. (2014) Application of biomass fast pyrolysis part I: Pyrolysis characteristics and products. Energy. V. 66, pp. 162-171.

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Quantificação de carbono em um povoamento de floresta estacional semidecidual no município de Rubim - MG André Pereira Fernandes¹, Ana Janaina Alves Paz¹, Christiene Karine Ferreira¹, Ana Luíza de Aguilar Duarte¹, Marcio Leles Romarco de Oliveira¹ Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais (andre290397@hotmail.com)

RESUMO As florestas têm sua importância destacada graças à capacidade natural dos vegetais de sequestrar dióxido de carbono da atmosfera por meio da fotossíntese, e fixá-lo sob a forma de carbono na matéria lenhosa. O objetivo do presente trabalho foi quantificar o estoque de carbono de uma área de Floresta Estacional Semidecidual no município de Rubim-MG. Os dados para realização deste trabalho foram coletados mediante inventário florestal, identificando as espécies, medindo o DAP e estimando a altura. Para o método de amostragem utilizaram-se parcelas de área fixa. Foram lançadas 14 parcelas de 1000 m² (20 x 50 m) em uma fazenda de 50 hectares. De acordo com os resultados, verificou-se que o estoque de carbono nas áreas de estudo foi inferior quando comparado com outros estudos semelhante. Porém, ressalta-se a sua importância como sumidouro de carbono que, consequentemente contribui para minimizar os Gases de Efeito Estufa (GEE) presentes na atmosfera. Palavras-chave. Inventário Florestal, Captura de Carbono, Estoque de Carbono.

Introdução

la Densa, Floresta Ombrófila Aberta, Floresta Estacional Decidual e FloresO crescimento tecnológico-po- ta pulacional está cada vez mais rápido, Estacional Semidecidual (FUNporém de maneira não sustentável. Este fator tem produzido, em curto DAÇÃO SOS MATA ATLÂNTICA, espaço de tempo, impacto profundo 2011). Neste contexto, quando apesobre os ecossistemas, causados por nas aproximadamente 20% a 50% das ações antrópicas, este quase sempre árvores do estrato superior perdem relacionado à agricultura ou pecuária as folhas, é classificada como Floresta Estacional Semidecidual (BRUN, (VACCARO, 1997). 2007). A Mata Atlântica é considerada O desmatamento e as queimadas um dos maiores repositórios de biodiversidade do planeta. Mas o alto grau contribuem para agravar o efeito-esde devastação e fragmentação florestal tufa, uma vez que liberam o CO2 para a que vem sendo submetida se reflete a atmosfera. Mas, quando se consernos números de espécies ameaçadas vam, preservam, recuperam ou plantam florestas, ocorre um processo (BACKES, 2004). inverso devido ao surgimento de um O bioma Mata Atlântica contem- sumidouro de carbono, uma vez que pla as formações florestais Floresta as florestas removem parte do CO2 da Ombrófila Mista, Floresta Ombrófi- atmosfera através do processo de fo14 Revista Biomassa BR

tossíntese, promovendo o chamando “sequestro de carbono” (SILVA et al., 2008). Fernandes et al. (2007) destacam que dessa forma, as plantas lenhosas armazenam carbono em madeira e outros tecidos até a morte e a decomposição. Nesta fase, o carbono na madeira poderá ser desprendido na forma de gás carbônico, monóxido de carbono, ou metano, ou poderá ficar incorporado no solo como substância orgânica. Dentro deste cenário, a relevância das florestas como forma de redução de GEE, por meio da bioacumulação em seus tecidos, atingiu status como a principal forma de mitigação do aquecimento global de imediato. Neste sentido, surgiu uma nova demanda direcionada para as pesquisas de res-

tauração e dinâmica de florestas naturais, que é a de quantificar o potencial destes ecossistemas florestais e discutir a eficácia na redução dos níveis de CO2 atmosférico (MELO e DURIGAN, 2006).

dos por barbantes brancos. Utilizou-se o GPS (Sistema de Posicionamento Global) para orientação do caminhamento e alinhamento das parcelas. Para medição das distâncias entre os vértices usou-se uma trena. Na coleta de dados em campo foram mensurados indivíduos com circunferência à altura de 1,30 do solo (CAP) maior ou igual a 15,7 cm, ainda, descritos os nomes de cada espécie e a estimativa da altura total. No caso de árvores bifurcadas tendo apenas um dos fustes no critério de inclusão, os demais fustes também foram mensurados.

Consequentemente, o conhecimento dos parâmetros de uma floresta fornece valiosas informações quantitativas e qualitativas para a tomada de decisões e aplicabilidade de medidas compensatórias em relação às emissões de gás carbônico, e na quantificação da biomassa florestal, favorecendo a compensação dos danos causados ao A identificação botânica dos inmeio ambiente, através da recomposição de florestas degradadas (MEDEI- divíduos foi realizada em campo. Para as espécies identificadas nessa ocasião ROS, 2004). foram retiradas amostras para conO presente trabalho teve como sultas na literatura e comparação de objetivo principal a quantificação do outros trabalhos já realizados em amestoque de carbono em um povoa- bientes semelhantes. Todo o material mento de Floresta Estacional Semide- foi identificado, sempre que possível, cidual no município de Rubim –MG. até o nível de espécie. Material e Métodos Caracterização da área de estudo

Análise dos dados

Quanto à transformação da biomassa em carbono, o ideal seria realizar uma análise de teor de carbono por componente (folhas, tronco, galhos e raízes). Porém, normalmente é empregado um teor fixo de 50% de carbono (MACKDICKEN, 1997), devido principalmente aos custos de análise e, também, porque de uma forma geral não são encontradas grandes diferenças nos teores de carbono entre as espécies dentro de um mesmo componente (MIRANDA, 2008). Resultados e Discussão Neste inventário foram registrados 620 indivíduos pertencentes a 10 famílias, 32 gêneros e 34 espécies. As quatro espécies mais encontradas foram Schinopsis sp. (221), Piptadenia moniliformes (63), Miroxylon peruiferum (56), Macrosiphonia velame (48). Os estoques de biomassa total foi 25.042,89 kg e de carbono total foi de 12.521,45 kg.

Inicialmente foi realizada a tabulação das fichas de campo e gerado As espécies que contribuíram um arquivo base com os esses dados. para os maiores estoques foram SchiO estudo foi desenvolvido na Fazenda Padre Eustáquio, situada no O software utilizado para o processa- nopsis sp. (43,72%), Macrosiphonia velame (11,71%), Miroxylon peruiferum município de Rubim, Minas Gerais, mento dos dados foi o Excel (2007). (11,02%), Piptadenia moniliformes localizada nas coordenadas 16° 22' Quantificação de biomassa e esto- (8,18%), Samanea inopinata (4,18%), 30'' S e 40° 32' 16'' O. Essa área está inisso devido à alta densidade básica da serida na microrregião de Almenara e que de carbono madeira de algumas espécies e alta mesorregião do Jequitinhonha. A área Para a quantificação do esto- densidade e frequência de outras. Na inventariada da Fazenda possui aproque de carbono presente em cada Tabela 1 estão registrados os estoques ximadamente 50 hectares. árvore foi calculada a biomassa e de biomassa e carbono para cada esA vegetação da região se caracte- posteriormente transformada em car- pécie. riza pela forte transição dos Biomas bono. Em média cada árvore estocou Cerrado e Mata Atlântica. A principal A determinação da biomassa da 40,40 kg de biomassa. Quando comtipologia florestal observada na área foi a Floresta Estacional Semidecidual madeira presente no fuste de cada ár- parado ao trabalho de FEREZ (2010) em estágios sucessionais inicial, médio vore foi estimada pela multiplicação que calculou uma média de 20,70 kg e pastagens sujas e limpas (VELOSO, da densidade da madeira pelo volume de biomassa para um plantio de restauração na Mata Atlântica verifica-se 1991). O clima segundo a classificação total com casca que a estocagem de biomassa do prede Köppen, é Aw, o que corresponde B = d * VTCC sente trabalho é superior. Isso, provaao Clima Tropical Úmido, com invervelmente, devido à idade do plantio no seco e um verão chuvoso. em que: B = biomassa do fuste (kg); que era apenas de seis anos, tendo asd = densidade da madeira (kg/m3); e sim menor capacidade de acúmulo de Amostragem e coleta dos dados VTCC = volume total com casca (m³). biomassa. Os dados para realização desse Considerando a biomassa total estudo foram coletados mediante inA densidade básica da madeira ventário florestal com parcelas de área foi definida por consulta à literatura, média das árvores de 17,90 ton/ha os fixa. Para a amostragem foram aloca- em livros especializados. Foi definida níveis de estoque são baixos quando das 14 parcelas de 1000 m² (20 x 50m). a densidade por espécie e quando não comparados ao estudo na capoeira na Cada vértice da parcela foi demarca- encontrada essa foi determinada por Zona da Mata Mineira que constatou do com estaca de madeira tingida de uma média das outras densidades lis- uma média de 38,99 ton/ha (RIBEIRO, et al., 2010). Essa diferença pode ser spray vermelho, e esses vértices uni- tadas. Revista Biomassa BR

atribuída ao nível de estabelecimento da floresta. Isto porque a área de estudo concentra árvores nas menores classes de DAP e a área possivelmente está sujeita a efeito de borda, uma vez que, existem pastagens próximas a área de estudo, dificultando o maior acúmulo de biomassa das árvores. Conclusão Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o estoque de carbono nessa área é inferior quando comparado a estudos similares. Contudo, verifica-se a importância das florestas como sumidouros de carbono, o que pode diminuir os Gases de Efeito Estufa (GEE)presentes na atmosfera. Referências BACKES, P.; IRGANG, B. Mata Atlântica: as árvores e a paisagem. Porto Alegre: Paisagem do Sul, 2004. il.; 396 p. BRUN F.G.K. Dinâmica do carbono orgânico em espécies arbóreas de uma Floresta Estacional Decidual no Rio Grande do Sul, RS. 2007. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal). Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, Rio Grande do Sul, 2007.

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A biomassa da cana-de-açúcar como insumo para energia renovável Ana Martha Carneiro Pires de Oliveira1,Raquel Nazário da Rosa Prado2, Wong Wei Wei3 Mestranda do Programa de Engenharia Civil da Unisinos, anamarthacarneirogarcia@gmail.com 2 Mestranda do Programa de Engenharia Civil da Unisinos, kel_rnr@hotmail.com 3 Mestranda do Programa de Engenharia Civil da Unisinos, weiwong91@outlook.com

RESUMO O presente trabalho é um levantamento dos conceitos sobre biomassa e sua utilização para a geração de energia. É qualquer recurso proveniente de material orgânico com a finalidade de se obter energia, do qual agride pouco ao meio ambiente. Sua aplicação na obtenção de energia termoelétrica é capaz de proporcionar independência energética para residências, empresas, cidades e diversas comunidades distantes da rede elétrica por sua produção ocorrer nas proximidades de sua região de consumo. Foram realizadas leituras de textos sobre o tema para embasar as discussões, exemplos e conceituação objetivando traçar um quadro explicativo sobre as metodologias de obtenção de energia a partir da biomassa. O maior exemplo, atualmente, de produção de bioenergia no Brasil, proveniente de biomassa, é a cana-de-açúcar. Utilizada para a produção de etanol, os seus resíduos,como o bagaço e a palha, também são utilizados para a produção de bioeletricidade.. A geração de energia elétrica a partir da biomassa é capaz de fornecer energia estável para o sistema elétrico local havendo diminuição nas perdas dentro dos sistemas de transporte e distribuição sem requerer grandes investimentos em longas redes de distribuição. A biomassa tem sido a alternativa utilizada para a produção de diversos produtos que hoje tem como matéria prima o petróleo uma vez que o principal problema advindo do uso do petróleo é que os recursos fósseis são finitos e causam prejuízos ao meio ambiente como poluição atmosférica e emissão de gases do efeito estufa. . Um dos argumentos para a utilização da energia proveniente da biomassa está relacionada a produção de gases de efeito estufa, que esse material não produz de forma significativa e muitas vezes elimina em sua cadeia produtiva, tornando-a uma fonte de energia renovável. As tecnologias de utilização da Biomassa mostram, o reaproveitamento de alguns gases, como por exemplo, o CO2.. É possível concluir então que, ainda existem muitas possibilidades para o aproveitamento da biomassa em vários setores econômicos e que as inovações tecnológicas virão para gerar maiores economias dos recursos não renováveis, diminuição assim a poluição com emissão de gases de efeito estufa. Palavras-chave. Biomassa. Recursos Renováveis. Biocombustíveis.

Introdução

massa é a forma de energia renovável mais utilizada no planeta e estima-se O aumento do consumo de ener- que em torno de 14% da energia mungia associado à necessidade de prote- dial seja proveniente de Biomassa e ger o meio ambiente força a sociedade no Brasil essa fonte energética só está a buscar novas formas de geração de abaixo do petróleo respondendo por energia renovável. Energia que visa 31% da energia gerada no país (BRAreduzir o uso de combustíveis fósseis SIL, 2007). e reduzir as emissões de dióxido de É uma solução que reduz a quancarbono na atmosfera. Entre as muitas fontes existentes de energia renovável, tidade de resíduos e efluentes, além de a biomassa é uma das mais confiáveis permitir a geração de energia a partir quando o objetivo é a geração de ener- de matérias-primas próprias ou locais, gia termoelétrica porque é constante e além de proporcionar independência armazenável, não dependendo de mu- energética para residências, empredanças climáticas. Qualquer recurso sas, cidades e diversas comunidades proveniente de material orgânico com distantes da rede elétrica (PECORA, a finalidade de obter energia é consi- 2006). Biomassa é todo e qualquer maderado Biomassa, portanto, é uma for- terial de origem biológica, como culma muito abundante de energia e que turas energéticas, resíduos agrícolas e agride pouco o meio ambiente. Bio- florestais. Esta energia é renovável de18 Revista Biomassa BR

vido à sua capacidade de se regenerar por meio do uso e manejo sustentável destes recursos. O valor calorífico da biomassa pode variar de 3000 a 3500 kcal / kg para resíduos urbanos e atingir 10000 kcal / kg para combustíveis líquidos de culturas energéticas (RIO GRANDE DO SUL, 2016). Métodos Foi realizada para a confecção deste texto uma pesquisa exploratória do tipo descritivo e bibliográfica. Segundo Andrade (2005) , esse tipo de pesquisa é realizada com a leitura criteriosa das informações contidas em livros, artigos científicos e publicações em periódicos científicos. Após a classificação e a análise, pelo pesquisador, o material é organizado dentro da sua

relevância para a construção das bases recurso renovável. Além disso, pode-se usar os resíduos da produção de teóricas sobre o tema ou assunto. biocombustível para a produção de Atendendo a esses procedimentos adubo ou para a produção de rações metodológicos, buscou-se delinear a para alimentação animal. Os resíduos realidade existente e levantar os co- da Biomassa também estão presentes nhecimentos a respeito das pesquisas na confecção de produtos químicos já realizadas na descrição dos concei- com maior valor agregado, que são tos, métodos e tecnologias envolven- utilizados na indústria farmacêutica, do a biomassa. Para tanto, fez-se a lei- na indústria alimentarem, e numa sétura, análise e interpretação atenta e rie de outras indústrias. Um exemplo sistematizada do material encontrado, de uso é o bioplástico, que é utilizado com a proposta de destacar os aspec- na produção de garrafas plástico PET tos relevantes em relação ao presente (PEREIRA, 2018). objeto de estudo (SPECTOR, 2002). Segundo o CENBIO (2002), outro método de geração é a queima de resíDiscussão duos de biomassa seca na presença de Sendo a Biomassa toda matéria oxigênio (O2) de maneira controlada, prima de origem biológica que pode produzindo um gás combustível chaser utilizada para a produção de ener- mado “gás pobre”, pelo processo chagia bem como gerar uma série de pro- mado de gaseificação. Este gás pode dutos que podem chegar a diversos ser usado como comburente para gesetores da sociedade. O maior exem- rar energia térmica em uma caldeira, plo hoje da produção de bioenergia a fim de produzir vapor ou ser resno Brasil, quando se fala de biomassa, friado e condicionado para alimentar é a cana-de-açúcar. A cana é utilizada motores de combustão interna para para a produção de etanol e os seus gerar eletricidade. resíduos como o bagaço e a palha poA biomassa úmida é transformadem ser utilizados para a produção de da em energia a partir do seu procesmais etanol ou também de bioeletricisamento em biodigestores. A mistura dade (SIMIONI, 2006). de resíduos orgânicos com água para Os produtos gerados pela biomas- sua decomposição com a aplicação de sa são classificados em grupos: sólido, bactérias anaeróbicas produz biogás com uma porcentagem de metano enlíquido e gasoso. tre 55% e 75%. Este biogás é transforSegundo Vergara (2014) a bio- mado em energia térmica ou elétrica massa é classificada de acordo com para uso doméstico ou industrial. Seseu percentual de umidade, estando gundo Figueiredo (2012) os resíduos dividido em biomassa seca ou bio- provenientes dos diferentes processos massa úmida. A biomassa seca tem de transformação da biomassa em um teor de umidade inferior a 60% e energia são utilizados como fertilizaninclui resíduos da indústria agrícola tes orgânicos. e florestal, que é usada para a produA energia gerada pela biomassa ção de energia térmica ou elétrica ou ambos ao mesmo tempo, um proces- é consumida em seu local de produso conhecido como cogeração. A bio- ção, resolvendo assim as necessidades massa com percentual superior a 60% energéticas de residências, empresas, de umidade inclui efluentes com alta cidades e comunidades afastadas. A carga orgânica, como aqueles prove- geração de energia elétrica a partir nientes de animais confinados ou in- da biomassa fornece energia estável cubatórios, podendo ser transforma- para o sistema elétrico local e a enerda em energia térmica e elétrica por gia distribuída diminui as perdas nos processos químicos ou físicos, obten- sistemas de transporte e distribuição sem requerer grandes investimentos do combustíveis líquidos e gasosos. em redes de distribuição, liberando as A utilização de Biomassa Sólida linhas do sistema (SILVA et al., 2005). como recurso energético apresen- O Brasil, graças às suas condições ta como principais vantagens o bai- agroecológicas privilegiadas, pode xo custo de aquisição, o menor risco se tornar um importante protagonisambiental e o fato de se tratar de um ta na geração de energia derivada da 20 Revista Biomassa BR

biomassa, pois as diferentes regiões do país apresentam uma grande diversidade de projetos em bioenergia. Segundo Pacheco (2006) o Brasil possui boas condições naturais e geográficas para a produção de Biomassa, que possui alta eficiência energética e baixo custo. A grande disponibilidade de biomassa para fins energéticos é explorada pelos setores público e privado, demonstrando benefícios econômicos, sociais e ambientais, promovendo a criação de novos postos de trabalho, melhorando as condições socioeconômicas de povoados rurais e energeticamente vulneráveis, mobilizando o investimento em geração de energia que converte milhões de toneladas de resíduos em matérias-primas com alto valor energético, diversificando a matriz energética, ao permitir a economia de milhões de reais na substituição de importações de combustíveis fósseis (ALVAREZ e BRAGANÇA, 2016). Diminuindo a contaminação do solo e da água e colabora para a redução da emissão de dióxido de carbono na atmosfera. Em nível nacional, gera oportunidades de negócios, fomenta a pesquisa e o desenvolvimento tecnológico, aumentando a competitividade das indústrias e de seus produtos. A biomassa tem sido a alternativa utilizada para a produção de diversos produtos que hoje tem como matéria prima o petróleo. (ROCHA, 2011). Um dos principais pontos positivos da biomassa é o fato de ser renovável. O petróleo é finito, e a energia da biomassa é infinita, ela se renova. Outra vantagem da utilização da energia proveniente da biomassa é em relação ao impacto do meio ambiente, principalmente com a produção de gases de efeito estufa. As tecnologias de utilização da Biomassa mostram, quando comparado com o petróleo, que a mesma produz menos gases de efeito estufa e alguma delas permitem o reaproveitamento desses gases, como por exemplo, o CO2 para ser utilizado em diferentes processos produtivos. Ao contrário das energias convencionais como o petróleo, a biomassa é uma fonte de energia renovável. A biomassa é uma energia neutra em relação ao efeito estufa, porque o CO2 emitido durante a conversão energética é

UMA PARTE DA ENERGIA PRODUZIDA ABASTECE A USINA DE AÇÚCAR E ÁLCOOL O RESTANTE DA ENERGIA É INJETADA NA REDE DE TRANSMISSÃO E DISTRIBUÍDA PARA AS RESIDÊNCIAS, INDÚSTRIAS E CIDADES BRASILEIRAS quanto para veículos de transporte, como o biodiesel e o etanol. Na termoeletricidade a queima dos combustíveis fósseis é substituída pela queima de combustíveis vegetais como o bagaço de cana, a lenha a casca de arroz, e o biogás, entre outros. Nos veículos, destaca-se o biodiesel que pode substituir o óleo diesel convencional, porém só é produzido a partir de semenO bagaço de cana-de-açúcar, con- tes oleaginosas como a soja, canola, siderado como biomassa, é o resíduo mamona, babaçu e o etanol que é um da moagem da cana nas usinas de bom substituto para a gasolina, obtido açúcar e álcool. Ele também é a ma- a partir do milho, da cana-de-açúcar téria prima para a geração de energia ou da beterraba (VIOLANTE, 2018). em termoelétricas. Dentro de grandes Nos Estados Unidos o etanol caldeiras, a combustão desse bagaço é aquecida com água e produz o vapor, é feito a partir do milho, e tem uma esse vapor movimenta as turbinas que capacidade pequena em relação ao acionam os geradores (TORSO e MI- combustível fóssil necessário para a NUTTI, 2006). Os geradores trans- colheita e a produção. Para cada uniportam a energia mecânica dos movi- dade de petróleo usado no processo de mentos das turbinas e geram energia produção obtém-se 1,3 unidades de elétrica. A corrente elétrica gerada é energia de etanol combustível (MAliberada pela casa de força por meio CEDO, 2007). É positivo, mas não é de cabos sendo conduzida até a su- suficiente para justificar o desenvolbestação onde sofre uma elevação de vimento tecnológico para a produção de combustíveis a base de milho. Já o tensão. etanol de cana-de-açúcar, no Brasil, Uma parte da energia produzida produz 8 unidades de energia para abastece a usina de açúcar e álcool o cada unidade de energia fóssil usada. restante da energia é injetada na rede Além da matéria prima conter muitos de transmissão e distribuída para as açúcares fermentáveis a queima do residências, indústrias e cidades Bra- resto da planta fornece energia para a sileiras. As cinzas e fuligens da cal- fermentação e a destilação. O resultadeira também são reaproveitadas nas do é uma grande redução na emissão lavouras e são utilizadas como fertili- de gás carbônico. Não é fácil converter zantes. Os gases gerados no processo em açucares as duras fibras de celulopassam por um filtro e são emitidos se por meio da bioengenharia, mas o na atmosfera limpos e sem impacto ao resultado compensa. meio ambiente. Durante a entressafra Quase 20% dos gases do efeito da cana-de-açúcar são realizadas manutenções na usina e a termoelétrica estufa causadores do aquecimento pode continuar o funcionamento uti- global são emitidos por automóveis lizando o bagaço excedente ou ainda (BURSZTYN e BURSZTYN, 2012). outra fonte de biomassa. As termoelé- Além de serem renováveis os biocomtricas movidas a biomassa no Brasil, bustíveis, óleos vegetais, biodiesel e tem capacidade instalada de 370 me- etanol, são melhores que a gasolina gawatts, energia suficiente para abas- para o meio ambiente, pois liberam tecer 1.700.000 pessoas ou 370.000 gases que são menos tóxicos. Além disso, as plantas usadas na produção famílias (TOMAZ et al., 2015). dos biocombustíveis retiram o gás A biomassa pode ser obtida tanto carbônico da atmosfera, os biocompara a produção de termoeletricidade bustíveis mais procurados atualmente captada pela vegetação em crescimento, segundo o mecanismo natural da fotossíntese. A unidade de conversão pode produzir calor e alimentar, por exemplo, uma rede de calor urbano. Para produzir eletricidade, a solução convencional é a combustão, que consiste em queimar a biomassa numa caldeira (GOLDEMBERG, 2009).

são os feitos a partir dos óleos vegetais graxos e o etanol, um álcool combustível, destilado de açucares. A biomassa pode ser obtida de forma direta ou de forma indireta. A obtenção se envolve simplesmente na queima do material para liberação de calor, portanto está ligada diretamente a queima de material orgânico, o que ocorre, por exemplo, como no fogão a lenha, com a queima da madeira. Já a obtenção indireta resulta na produção de um bicombustível, seja ele líquido como o etanol ou gasoso como o metanol ou gases gerados em aterros (ARRUDA, 2009). A gaseificação apresenta um melhor desempenho energético pois uma mesma quantidade de biomassa é capaz de produzir mais eletricidade. No processo de gaseificação uma partícula de biomassa é depositada no reator. Sob efeito do calor a partícula é seca, a água contida na se evapora, em seguida a partícula sofre pirólise. Os gases que vão escapar, principalmente o monóxido de carbono (CO) e o hidrogênio (H) se combinam em formam uma cadeia de hidrocarboneto. A madeira que é utilizada neste processo é transformada em carvão de madeira e o gás de síntese é usado para fabricar biocombustíveis para veículos automotores. A qualidade deste biocombustível é melhor do que a do diesel comum. Usando a gaseificação é possível transformar os resíduos agrícolas e florestais em eletricidade, calor e combustível (RIBEIRO et al., 2007). Conclusão A razão de conversão da biomassa proveniente da cana-de-açúcar é de 10 para 1, ou seja, para cada unidade de combustível fóssil usada obtém-se 10 unidades de energia combustível. Outro benefício da cana-de-açúcar como matéria prima para a proRevista Biomassa BR

dução do biodiesel é que além de se obter maior tonelada de biomassa por acre de terra com este material do que com o milho, existem muitas outras vantagens (ALTOÉ et al., 2017). A cana-de-açúcar precisa de menos água e fertilizante cresce rapidamente, pode ser colhida uma ou duas vezes ao ano e pode ser cultivado em uma ampla faixa.

Comunidades urbanas energeticamente eficientes [recurso eletrônico] : formação de recursos humanos para a promoção de bairros urbanos energeticamente sustentáveis Vitória : EDUFES, 2016. Disponível em: <http://repositorio.ufes.br/ bitstream/10/6802/1/Versao%20digital_comunidades%20urbanas%20energeticamente %20eficientes.pdf > acessado em 12/03/2019

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Desta maneira o que se pode concluir é que a utilização da biomassa proveniente da cana-deaçúcar é, no caso da substituição dos combustíveis para veículos automotores, uma alternativa coerente e tecnologicamente adequada para atender tanto as demandas energéticas quando ambientais.

ANDRADE, M. M. Introdução a Metodologia do Trabalho Científico: elaboração de trabalhos na graduação. 7 ed. São Paulo: Atlas, 2005.

GOLDEMBERG, J. Biomassa e energia In: Química Nova vol.32 no.3 São Paulo 2009 Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422009000300004 > acessado em 11/03/2019

Dentro das múltiplas aplicações da biomassa para a geração de energia, a mais sensível é a busca da substituição dos combustíveis fósseis em diferentes processos produtivos, seja no uso em veículos como para a geração de energia elétrica por meio de termoelétricas que está em expansão em muitos países, sendo que o Brasil já utiliza parte da sua produção de biomassa na geração de energia elétrica.

ARRUDA, M. Z. Análise de combustíveis de caldeiras Monografia (Graduação) Curso de Engenharia Ambiental Universidade de Passo Fundo Passo Fundo, 2009 Disponível em: <http://usuarios.upf.br/~engeamb/TCCs/20092/MATEUS%20 ZART%20DE%20ARRUDA.pdf > acessado em 11/03/2019 BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Plano Nacional de Energia 2030 / Ministério de Minas e Energia; colaboração Empresa de Pesquisa Energética . _ Brasília : MME : EPE, 2007. Disponível em: <http://www. mme.gov.br/documents/10584/1139260/ Plano+Nacional+de+Energia+2030+%28PDF%29/9-4b28-ade5-60cf94612092;jsessionid=892D75CCF7B68DAC2299640553193BEE.srv155 >acessado em 12/03/2019

Pode-se concluir que as tecnologias para o aproveitamento da capacidade da biomassa estão em processo de desenvolvimento e que ainda devem surgir novas tecnologias e aplica- BURSZTYN, M., BURSZTYN, M. A. Funções para esta matéria-prima na subs- damentos de política e gestão ambiental : tituição de recursos não renováveis. os caminhos do desenvolvimento sustentáReferências Bibliográficas ALTOÉ, L.; COSTA, J. M.; OLIVEIRA FILHO, D.; MARTINEZ, F. J. R.; FERRAREZ, A.H.; VIANA, L. A. Políticas públicas de incentivo à eficiência energética Estudos Avançados vol.31 no.89 São Paulo Jan./ Apr. 2017 Disponível em: < http://www. scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-40142017000100285 >acessado em 11/03/2019 ALVAREZ, C. E. , BRAGANÇA, L. (Orgs)

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PODE-SE CONCLUIR QUE AS TECNOLOGIAS PARA O APROVEITAMENTO DA CAPACIDADE DA BIOMASSA ESTÃO EM PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO E QUE AINDA DEVEM SURGIR NOVAS TECNOLOGIAS E APLICAÇÕES PARA ESTA MATÉRIA-PRIMA NA SUBSTITUIÇÃO DE RECURSOS NÃO RENOVÁVEIS 22 Revista Biomassa BR

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Ambiente. São Paulo, 2015 Disponível em:<http://engemausp.submissao.com. br/17/anais/arquivos/271.pdf > acessado em 12/03/2019 TORSO, L. F. , MINUTTI, T. S. Análise e Perspectivas Ambientais Referentes às Aplicações da Biomassa como Fonte de Energia Alternativa. Monografia (Graduação) Centro Superior de Educação Tecnológica – CESET Limeira, 2006 Disponível em:<https:// www.agencia.cnptia.embrapa.br/Repositorio/lenha2_000g80onxqy02wx5ok00c38ul7hpryaa.pdf > acessado em 11/03/2019 VERGARA, G. P. Caracterização e Avaliação do Potencial Energético dos Resíduos Florestais da Indústria de Papel e Celulose Dissertação (Mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica. Campinas, 2014 Disponível em: <file:///C:/Users/amcpoliveira/ Downloads/PenaVergara_Gabriel_M.pdf > acessado em 11/03/2019 VIOLANTE, A. C. Avaliação dos indicadores de sustentabilidade de usinas sucroalcooleiras da região de Sertãozinho, São Paulo, Brasil: estudo de caso Tese (Doutorado) Escola Superior Luiz de Queiroz, USP, Piracicaba, 2018.

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Artigo

Uso de cinzas de casca de arroz para produção de suportes catalíticos do tipo Si-MCM-41 Bárbara Bulhões Cazula1,2, Ana Carolina Camargo1*, Renata Oliveira da Fonseca3, Fábio Bellot Noronha3 e Helton José Alves1 1

Laboratório de Catálise e Produção de Biocombustíveis (LabCatProBio) – Universidade Federal do Paraná (UFPR – Palotina) 2 Programa de Pós-Graduação em Química – Universidade Estadual de Maringá (UEM) 3 Instituto Nacional de Tecnologia (INT) do Rio de Janeiro - *e-mail: anaccamargo96@gmail.com

RESUMO A peneira molecular Si-MCM-41 tem despertado interesse quanto a essa aplicabilidade como suportes catalíticos devido a suas características como alta estabilidade mecânica e área específica. Entre os reagentes necessários para síntese deste material está a fonte de sílica, geralmente sintética, mas que pode ser substituída por uma fonte alternativa, de menor impacto ambiental e a fim de reduzir custos, como é o caso de alguns resíduos agroindustriais ricos em SiO2, como a cinza de casca de arroz (CCA). O presente trabalho teve como objetivo sintetizar peneiras moleculares Si-MCM-41 pelo método hidrotérmico utilizando como precursor de sílica a sílica proveniente das cinzas da casca de arroz (CCA). Os suportes sintetizados foram caracterizados pelas técnicas de fisissorção de nitrogênio e DRX. Os suportes identificados como CCA 1 e CCA 2 foram impregnados com 20% de Ni. Os catalisadores foram aplicados na reação de reforma a seco do metano e os resultados para os catalisadores foram promissores. Nesse sentido, foi possível concluir que a sílica de cinzas da casca de arroz pode ser aplicada com eficiência como fonte de sílica na obtenção das peneiras moleculares Si-MCM-41 diminuindo os custos relacionados a fonte de sílica comercial. Palavras-chave. Biomassa residual; fontes de sílica; beneficiamento da biomassa.

Introdução As peneiras moleculares do tipo Si-MCM-41, materiais desenvolvidos pelos pesquisadores da Mobil Oil Corporation, têm atraído grande interesse desde sua descoberta nos anos 90. Suas propriedades físicas como elevada área específica, volume e diâmetro de poros controláveis, permite que estes sejam aplicadas como adsorventes, suportes catalíticos e catalisadores heterogêneos em diversos ramos da indústria química (BRAGA et al., 2013).

A utilização de um material de baixo valor agregado, por sua vez caracterizado como um resíduo agroindustrial, em um processo de beneficiamento, como o uso das cinzas da casca de arroz como matéria-prima para produção de Si-MCM-41, acarreta inúmeros benefícios, principalmente, relacionados à redução de impactos ambientais causados pelo descarte indevido da casca de arroz e à diminuição dos custos relacionados à produção dos catalisadores (MA et al., 2016).

conhecimento da sua composição, foi utilizada a técnica de fluorescência de raios X (FRX). O processamento da casca de arroz foi realizado pelo Departamento de Engenharia Química e de Engenharia de Alimentos (Centro Tecnológico) da Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC.

A síntese das peneiras moleculares foi realizada segundo metodologia proposta por Cheng et al. (1997) nas condições de 120 ºC e 160 ºC com dois dias de envelhecimento. As amostras foram identificadas como CCA 1 (120 Neste sentido, o presente trabalho ºC) e CCA 2 (160 ºC). Os catalisadotem por objetivo otimizar a síntese res Ni/Si-MCM-41 foram impregnadas peneiras moleculares Si-MCM-41 dos com 20% de níquel segundo mepara serem empregadas como suporte todologia de Mezalira (2011). catalíticos utilizando como precursor Os suportes e os catalisadores fode sílica a sílica proveniente das cinzas ram caracterizados pelas técnicas de da casca de arroz (CCA). fisissorção de nitrogênio e difratometria de raios X (DRX). Material e Métodos

As condições de preparo da Si-MCM-41 influenciam na sua obtenção e entre os componentes utilizados para sua síntese está a sílica que geralmente provém de uma fonte comercial, como é o caso do ortossilicato de tetraetila (TEOS), um precursor de sílica sintético e de elevado custo. Dessa forma, fontes alternativas de sílica podem ser Os ensaios catalíticos foram realiA casca de arroz utilizada na sínteaplicadas com o intuito de tornar o processo de síntese mais sustentável e se dos suportes foi fornecida pela em- zados no Instituto Nacional de Tecnopresa Pirahy Alimentos Ltda, e, para o logia (INT) do Rio de Janeiro. Foi utimais barato (AGUIAR, 2017). 24 Revista Biomassa BR

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lizada uma vazão gasosa total de 100 mL min-1, razão molar teórica igual a 1,33, temperatura de 800 ºC e tempo de reação de 24 horas. As análises dos produtos gasosos obtidos foram realizadas em linha em cromatógrafo a gás Agillent, modelo 6890A. Resultados e discussão Os resultados obtidos a partir da fluorescência de raios X (FRX) para as cinzas de casca de arroz podem ser observados na Tabela 1. Os resultados evidenciam que o SiO2 é o componente mineral predominante na CCA conforme pode ser observado na tabela, com 76,5%, estando de acordo com os dados reportados na literatura (BRAGA et al., 2013). As isotermas de adsorção e dessorção de N2 para os suportes Si-MCM-41 podem ser observadas na Figura 1 (a). Na Figura 1 (b) é possível observar o resultado de DRX para ambos os materiais sintetizados. Os suportes Si-MCM-41 apresentaram isotermas do tipo IV(b), conforme classificação da IUPAC, atribuídas a materiais mesoporosos, como as peneiras moleculares. Em CCA 2, pode ser observado a histerese evidenciada que pode ser classificada como do tipo H1, o que sugere que os materiais apresentam uma distribuição de mesoporos uniforme, com poros cilíndricos abertos nas extremidades (THOMMES et. al., 2015). É possível observar que os materiais sintetizados apresentaram valores elevados de área específica e volume de poros, típicos de peneiras moleculares tipo Si-MCM-41. Os suportes apresentaram os picos em ângulos pequenos, característicos de peneiras moleculares tipo Si-MCM-41. O primeiro pico em 2° 2θ é mais intenso e corresponde ao plano 100, que indica que o material apresenta estrutura hexagonal de mesoporos. Os picos de menor intensidade em torno de 4° 2θ podem ser observados, e se referem aos planos 110 e 200, os quais indicam a organização das estruturas hexagonais dos sistemas de poros (CHENG et al., 1997; SCHWANKE E PERGHER, 2012).

As isotermas de adsorção e dessorção de N2 para os catalizadores 20Ni/Si-MCM41_CCA 1 e 20Ni/ Si-MCM-41_CCA 2 podem ser observadas na Figura 2 (a). Na Figura 2 (b) é possível observar o resultado de DRX para ambos os catalisadores.

63 e 75 2θ, os quais indicam a presença de óxido de níquel cúbico de fase centrada (SILVA et al., 2012). Os catalisadores foram aplicados à reação de reforma a seco do metano visando a produção de gás de síntese (H2 e CO). Os resultados de conversão e seletividade, observados na Figura 3 (a e b), mostram que o catalisador para 20Ni/Si-MCM-41_CCA 1 e 20Ni/SiMCM-41_CCA 2 apresentam perfil muito semelhante. O catalisador 20Ni/CCA 1 se mostrou mais estável em 24h de reação e apresentou valores de conversão para CH4 e CO2 iguais a 64% e 73%, respectivamente, enquanto que para o catalisador 20Ni/CCA 2, valores iguais a 65% e 74% foram obtidos.

Com os dados apresentados pode-se observar que os catalisadores 20Ni/Si-MCM41_CCA 1 e 20Ni/Si-MCM-41_CCA 2 apresentaram isoterma tipo IV e a histerese, evidenciada no material 20Ni/CCA 2, pode ser classificada como do tipo H1, perfil muito semelhante com os apresentados pelos seus respectivos suportes precursores (THOMMES et. al., 2015). Observa-se a perda de área específica e também de volume de poros para os catalisadores em comparado a seus respectivos suportes, fenômeOs resultados para seletividade de no que está diretamente associado ao H2 e CO também foram muito semeprocesso de impregnação do metal em lhantes quando comparado os dois casua superfície. talisadores CCA, sendo iguais a 44% e 50% para 20Ni/Si-MCM41_CCA 1 e Por meio dos gráficos de DRX, iguais a 43% e 50% para 20Ni/Si-Mpode-se observar que todos os catali- CM-41_CCA 2. Com relação a forsadores apresentaram picos em 37, 43, mação de coque, os resultados para Revista Biomassa BR

Artigo

(2013) Síntese da peneira molecular mcm-41 derivada da cinza da casca do arroz. HOLOS, v. 5, p. 40-49. CHENG, C. F., PARK, D. H., KLINOWSKI, J. (1997) Optimal parameters for the synthesis of the mesoporousmolecular sieve [Si]-MCM-41. Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions, v. 93, n. 1, p. 193197. MA, Y., CHEN, H., SHI, Y., YUAN, S. (2016) Low cost synthesis of mesoporous molecular sieve MCM-41 from wheat straw ash using CTAB as surambos os catalisadores também foram com eficiência o TEOS na obtenção factant. Materials Research Bulletin, v. 77, p. 258-264. muito semelhantes, sendo encontrado dos suportes Si-MCM-41. valores de 10,0 mg C g cat-1 h-1 para MEZALIRA, D. Z.( 2011). Preparação Agradecimentos o catalisador 20Ni/CCA 1 e 10,3 mg e caracterização de materiais com proC g cat-1 h-1 para o catalisador 20Ni/ Ao Centro Internacional de Ener- priedades catalíticas para a obtenção CCA 2. gias Renováveis (CIBiogás). Esse tra- de Hidrogênio e carbono nanoestrubalho foi apoiado pelo programa de turado a partir da decomposição do Conclusões pesquisa e desenvolvimento tecnoló- etanol e do glicerol. Tese. Programa de Os suportes sintetizados puderam gico da COPEL, PD 2866-0470/2017 Pós-Graduação em Química, Universidade Federal de Santa Catarina. ser classificados como Si-MCM-41, e PD06491-0287/2012. uma vez que apresentaram estrutura SCHWANKE, A. J., PERGHER, S. B. Referências Bibliográficas hexagonal de mesoporos, evidenciaC. (2012). Peneiras moleculares medas por meio das análises de caracterização estrutural. Quando aplicados AGUIAR, M. (2017). Síntese de ca- soporosas MCM-41: uma perspectia reforma a seco do metano, pode ser talisadores de níquel suportados em va histórica, o papel de cada reagente observado que os catalisadores apre- MCM-41 obtida a partir de diferentes na síntese e sua caracterização básica. sentaram perfis de rendimento seme- fontes de sílica e sua aplicação na re- Perspectivas, v. 36, p. 113-125. lhante. O catalisador 20Ni/CCA1 se forma a seco do metano. Dissertação. mostrou mais estável em 24h de rea- Pós-Graduação em Tecnologias de SILVA, A. S., DA SILVA, F. L. H., CARção. Os resultados para seletividade Bioprodutos Agroindustriais, Univer- VALHO, M. W. N. C., PEREIRA, K. R. (2012). O. Hidrólise de celulose por de H2 e CO também foram muito se- sidade Federal do Paraná. catalisadores mesoestruturados NiOmelhantes quando comparado os dois catalisadores CCA. Nesse sentido, foi BRAGA, R. M., TEODORO, M. N., -MCM-41 e MoO3-MCM-41. Químipossível concluir que a sílica de cinzas AQUINO, F. M., BARROS, J. M. F., ca Nova, v. 35, n. 4, p. 683-688. da casca de arroz é capaz de substituir MELO, D. M. A., FREITAS J. C. O. THOMMES, M., KANEKO, K., NEIMARK, A. V., OLIVIER, J. P., RODRIGUEZ-REINOSO, F., ROUQUEROL, J., SING, K. S. (2015) Physisorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry, v. 87, n. 9-10, p. 10511069.

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Em recente reviravolta legislativa, o art. 4º da MP nº 959/2020 que adiava a vigência da LGPD (Lei Geral de Proteção de Dados, Lei nº 13.709/2018) para 2021 foi considerado prejudicado, e assim, retirado do seu texto. Diante deste novo cenário, a LGPD entrará em vigor assim que houver a sanção ou veto presidencial das demais disposições da MP, o que deverá ocorrer até o dia 18 de setembro de 2020. No dia seguinte a esta alteração, o governo federal criou a estrutura da Autoridade Nacional de Proteção de Dados (ANPD) com a publicação do Decreto nº 10.474/2020. A ANPD será responsável por, dentre outras atribuições, zelar pela proteção dos dados pessoais, fiscalizando e tendo a faculdade de aplicar sanções em caso de verificar o descumprimento da legislação. Dentre as penalidades previstas na LGPD, poderá ser exigido das empresas que cometam infrações o pagamento de multa de até 2% do seu faturamento, limitada a R$ 50.000.000,00 (cinquenta milhões de reais) por infração.

A QUEM SE APLICA

Deverão observar o atendimento à LGPD as pessoas naturais ou jurídicas de direito público ou privado que realizem o tratamento de dados pessoais.

O QUE SÃO DADOS PESSOAIS

Qualquer informação que possibilite que uma pessoa natural seja identificada direta ou indiretamente, tais como: nome, CPF, e-mail, endereço, número de telefone, endereço IP. Além destas, também poderão ser considerados dados pessoais os dados de consumo de energia de determinada residência, por exemplo.

COMO SABER SE REALIZO O TRATAMENTO DE DADOS PESSOAIS

Caso a sua organização realize, dentre outras, operações que se referem à coleta, utilização, acesso, reprodução, distribuição, armazenamento, eliminação, comunicação, transferência ou extração de dados pessoais. O acesso a essas informações pode se dar de diversas formas, tais como quando da celebração de contratos, acesso ao site pelos clientes e cadastramento de mailing.

DADOS COMERCIAIS

A LGPD se aplica apenas a dados relacionados a pessoas físicas, não a empresas. Assim, as informações relacionadas a clientes pessoas jurídicas como o nome empresarial, CNPJ, endereço da sede, não são consideradas como dados pessoais para fins desta legislação. No entanto, endereços de e-mail comerciais pessoais poderão ser apontados como dados pessoais, assim como as informações dos sócios pessoas físicas, representantes das empresas e signatários de documentos. Revista Biomassa BR

CLIENTES B2B E B2C

Na relação B2B não é necessário se preocupar em pedir consentimento especificamente para processar os dados comerciais, assim como poderão ser enviados e-mails marketing para o endereço de e-mail comercial da pessoa jurídica. Já na relação B2C deverá ser solicitado o consentimento do cliente pessoa física para a utilização dos seus dados pessoais, tanto para fins de cadastramento em e-mail marketing, quanto para o compartilhamento das informações referentes ao seu consumo médio de energia, por exemplo.

Existem algumas diferenças importantes ao lidar com dados comerciais se comparados aos dados pessoais, sendo melhor tratar a todos de forma segura e compliant. Em caso de dúvida, certifique-se de obter consentimento antes de armazenar dados pessoais ou adicioná-los às suas listas de mailing. Dentre outras orientações, é importante observar:

Certifique-se de ter uma política de privacidade transparente e acessível.

Atenda aos opt-outs. Certifique-se de removê-los de suas listas de mailing e eliminar seus dados.

Obedeça a todos os padrões legais e éticos.

Registre para quais finalidades você está tratando os dados pessoais e esteja preparado para ser capaz de justificar isso, se necessário.

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