Conversão termoquímica integrada de resíduos para produção bioprodutos biocombustíveis, syngas e biochar

Descrição

Descrição do Projeto O projeto tem como objetivo desenvolver e avaliar uma rota integrada de conversão termoquímica de resíduos lignocelulósicos e resíduos oleosos para a produção de bioprodutos, biocombustíveis, gás de síntese (syngas) e biochar, contribuindo para a valorização de resíduos, a economia circular e a transição para sistemas energéticos mais sustentáveis. Serão utilizadas matérias-primas amplamente disponíveis no contexto brasileiro, incluindo casca de coco, bagaço de cana-de-açúcar, resíduos agrícolas, óleos de fritura usados, borras oleosas e outros resíduos industriais. Essas matérias-primas apresentam elevado potencial energético e atualmente são subutilizadas ou descartadas inadequadamente, gerando impactos ambientais e perdas econômicas. A principal rota de conversão empregada será a pirólise rápida, conduzida em atmosfera inerte e em temperaturas entre 400 e 600 °C. Nesse processo, os resíduos serão convertidos em três frações principais: bio-óleo, biochar e gases não condensáveis. O bio-óleo será avaliado quanto às suas propriedades físico-químicas e energéticas, visando sua aplicação como combustível renovável ou matéria-prima para processos de refino e produção de bioprodutos. Os gases gerados serão caracterizados quanto à composição e potencial energético. O biochar obtido será caracterizado por diferentes técnicas físico-químicas e poderá ser submetido a processos de ativação física e química para aumentar sua área superficial e suas propriedades adsortivas. Os materiais produzidos serão avaliados quanto ao potencial de aplicação como adsorventes para remoção de contaminantes e como bioprodutos de maior valor agregado. Parte do biochar produzido será utilizada em uma etapa subsequente de gaseificação, visando a produção de gás de síntese rico em hidrogênio e monóxido de carbono. O syngas obtido poderá ser empregado para fins energéticos ou como matéria-prima para processos catalíticos avançados, incluindo síntese Fischer-Tropsch, metanação e outras rotas de produção de combustíveis renováveis. O projeto também contempla a realização de balanços integrados de massa e energia, permitindo avaliar a eficiência global do sistema e identificar oportunidades de otimização do processo. Adicionalmente, serão realizadas análises preliminares de sustentabilidade e impactos ambientais, considerando a valorização de resíduos, a redução de emissões e o aproveitamento energético dos produtos gerados. A proposta apresenta caráter multidisciplinar, envolvendo conhecimentos de Engenharia Química, Engenharia de Alimentos, Bioenergia, Ciência dos Materiais e Sustentabilidade. Além de contribuir para o avanço científico na área de conversão termoquímica, o projeto possibilitará a formação de recursos humanos qualificados em iniciação científica, fortalecendo competências experimentais, analíticas e tecnológicas. Como resultados esperados, pretende-se demonstrar a viabilidade técnica da integração entre pirólise e gaseificação para produção de biocombustíveis, syngas e biochar, gerar dados científicos inéditos, produzir bioprodutos de valor agregado, ampliar a formação de estudantes e contribuir para o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis aplicadas ao aproveitamento energético e ambiental de resíduos.