Velazquez et al (2013) investigaram a decomposição cinética dos resíduos da laranja. Os ensaios foram realizados em um analisador termogravimétrico (TGA), em atmosfera de nitrogênio, com 3 taxas de aquecimento (5, 10 e 15 °C/min) de 50 °C até 600 °C. Para a obtenção dos dados cinéticos os modelos de Friedman (FD) e Kissinger- Akahira-Sunose (KAS) foram utilizados. As medições de conversões foram realizadas na faixa da pirólise, estabelecida pelos autores entre 50 °C e 420 °C. Os valores de energia de
ativação para ambos os modelos destacaram-se em excelente concordância em a etapa da desidratação obteve 80 kJ/mol, a degradação de hemicelulose apresentou valores de energia de ativação de 117 kJ/mol e a celulose possui 205 kJ/mol. Esses resultados de energia de ativação mostraram a dependência com a conversão (α), evidenciando que a pirólise do resíduo da laranja apresenta várias etapas.
Ceylan et al (2014) analisaram o comportamento térmico e cinético de algas
Polysiphona elongata no qual o processo de pirólise foi modelado usando os parâmetros
obtidos do comportamento cinético. O estudo foi realizado em um analisador térmico (TGA) em atmosfera de nitrogênio na faixa de temperatura ambiente a 900 °C em 4 taxas de aquecimento (5, 10, 20 e 40 °C/min). Os parâmetros cinéticos como energia de ativação foram calculados por meio dos modelos não-isotérmicos Friedman (FD) e Kissinger- Akahira-Sunose (KAS) obtendo os valores de 116,23 kJ/mol e 126,48 kJ/mol para os respectivos métodos. Foi observado que os valores de energia de ativação variam para ambos os modelos de acordo com as conversões, indicando que o processo de pirólise foi composto por cinética de várias etapas. Em relação ao comportamento térmico da pirólise, foi observado que ocorreu maior decomposição da biomassa nas temperaturas entre 225 °C e 485 °C para as 4 taxas de aquecimento. Foi notado que a taxa de aquecimento afetou as características da pirólise, como a temperatura de decomposição, no entanto, o rendimento dos vapores condensáveis não foi afetado de forma significativa.
Yuan et al (2015) analisaram a influência do efeito da temperatura nos comportamentos de pirólise das biomassas de espiga de milho, casca de amendoim, agulha de pinho e a alga Chlorella vulgaris. Para isso, eles utilizaram de modelos iso- conversionais como os métodos Flynn-Wall-Ozawa (FWO) e Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) para obter os parâmetros cinéticos. Para a realização do estudo, um analisador termogravimétrico foi utilizado (TGA) sob atmosfera de nitrogênio, faixa de temperatura de análise da temperatura ambiente até 800 °C em 3 taxas de aquecimento (5, 10, 20 °C/min). Com o auxílio dos métodos FWO e KAS as energias de ativação do processo de decomposição foram obtidos, Os valores para FWO e KAS estavam na faixa de 211,9 kJ/mol e 291,19 kJ/mol, respectivamente. Foi revelado que o CO2 foi a principal componente gasoso no estágio inicial da pirólise, enquanto H2 e CH4 aumentaram conforme o aumento da temperatura do processo. O bio-óleo de C. vulgaris obteve maior teor de compostos nitrogenados em comparação com as biomassas lignocelulósicas, enquanto estas apresentaram mais compostos fenólicos. O maior teor de bio-óleo foi obtido para a C.
54 Sokoto e colaboradores (2016) realizaram o estudo cinético não isotérmico da torta de sementes desengorduradas de maçã africana (Chrosophyllum albidum). O estudo foi investigado por meio da análise térmica em uma atmosfera de nitrogênio, com faixa de aquecimento da temperatura ambiente a 900 °C e em seis diferentes taxas de aquecimento (5, 10, 15, 20, 30 e 40 °C/min). Como forma de avaliar a decomposição cinética da biomassa os modelos de Friedman (FD), Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) e Flynn-Wall- Ozawa (FWO) foram utilizados. Por meio da análise térmica foi analisado que a decomposição da torta apresentou etapas de desidratação e desvolatilização na faixa de 200 a 400 °C. Observou-se que com o aumento das taxas de aquecimento as temperaturas máximas das perdas de massas aumentavam proporcionalmente. Os valores médios de energia de ativação (Ea) para os modelos de Friedman (FD), Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) e Flynn-Wall-Ozawa (FWO), foram, respectivamente, 153,15; 145,14; 147,14 kJ/mol. Em relação a conversão de massa (α), mostrou-se uma relação de dependência com valores de energia de ativação, evidenciando que a cinética de decomposição do material ocorre em várias etapas.
Mehmood et al (2017) avaliaram o potencial bioenergetico do Capim de Camelo (Cymbopogon schoenanthus) por meio do estudo cinético de decomposição e com esses valores entender sua pirólise. Para prosseguimento do estudo os dados térmicos foram utilizados para analisar os parâmetros cinéticos através dos modelos isoconvesionais dos métodos de Flynn-Wall-Ozawa (FWO) e Kissinger-Akahira-Sunose (KAS). Os ensaios termogravimétricos foram realizados em atmosfera de nitrogênio, com 3 taxas de aquecimento (10, 30, 50 °C/min) na faixa da temperatura ambiente até 1000 °C. Por meio desses métodos foram encontrados os valores de energia de ativação para o FWO e KAS na faixa de 84-193 e 96-192, respectivamente. As entalpias dos valores da reação também foram calculadas apresentando valor de 5 a 6 kJ/mol indicando que as formações dos produtos são favoráveis. Dessa forma, os valores obtidos no trabalho sugerem o considerável potencial de bioenergia do Capim de Camelo.
Kaur et al (2018) analisaram a cinética de pirólise de resíduos de mamona (Ricinus
communis). A análise foi realizada utilizando modelos como Flynn-Wall-Ozawa (FWO) e
Kissinger-Akahira-Sunose (KAS). Os ensaios para obtenção dos dados aplicáveis aos modelos cinéticos foram realizados em um analisador termogravimétrico (TGA) em atmosfera de nitrogênio, na faixa de temperatura ambiente até 900 °C, com 6 taxas de aquecimento (5, 10, 15, 20, 30 e 40 °C/min). Os valores de energia de ativação para os métodos FWO e KAS foram 167,1 kJ/mol e 165,86 kJ/mol, respectivamente. Os valores
coeficiente de determinação (R²) indicam que o método mais adequado para representar a cinética de decomposição da biomassa é o Flynn-Wall-Ozawa (FWO).
Hong et al (2019) estudaram a pirólise, por meio do uso do analisador termogravimétrico (TGA), de algas e microalgas (Spirulina) e analisaram sua decomposição pelo método livre Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) e modelo de adaptação (Coats-Redfern). A análise foi realizada em atmosfera de CO2 e de nitrogênio da temperatura de 50 °C até 900 °C em 4 taxas de aquecimento (5, 10, 20 e 50 °C/min). Por meio dos dados termogravimétricos observou-se que houve a decomposição inicial da proteína, seguida pelos carboidratos e por fim os lipídeos. No estudo cinético foi revelado que na faixa da pirólise, nas condições de atmosfera de CO2, a energia de ativação da proteína foi de 66,8 kJ/mol, os lipídios apresentaram energia de ativação de 266,5 kJ/mol e os carboidratos possuíram energia de ativação de 266,6 kJ/mol. Em atmosfera de nitrogênio, as energias de ativação foram 74,4 para as proteínas, 227,8 para lipídios e 273 para carboidratos. De acordo com os dados de energia de ativação, foi concluído que a atmosfera de CO2 favorece a pirólise de algas com alto teor de proteínas e baixo teor de lipídeos.
Capítulo 4
Metodologia
4. Metodologia
Neste capítulo será abordada a descrição de síntese do suporte mesoporoso e as impregnações com os metais estabelecidos neste trabalho, assim como os dados técnicos dos equipamentos que foram utilizados para as caracterizações do material sintetizado.