Aproveitamento sustentável dos resíduos do abacaxi de Turiaçu: uma abordagem termodinâmica e termoquímica

Abstract

A utilização sustentável de resíduos agroindustriais constitui alternativa estratégica para mitigar impactos ambientais e viabilizar rotas renováveis de conversão energética. Avaliou-se o potencial de valorização termoquímica dos resíduos da produção do abacaxi de Turiaçu (MA), casca e coroa, por meio da integração entre caracterização físico-química e modelagem termodinâmica. As amostras foram submetidas à análise imediata e elementar, determinação do poder calorífico superior e caracterização por FTIR. A produção de gás de síntese rico em hidrogênio foi investigada por simulações de equilíbrio baseadas na minimização da energia livre de Gibbs (regime isotérmico) e na maximização da entropia (regime adiabático), considerando temperaturas entre 600 e 1100 K e razões água/biomassa de 5,7:1 a 19:1. Os resultados evidenciaram diferenças composicionais, com a casca apresentando maior teor de materiais voláteis (≈79%) e estrutura mais facilmente conversível, enquanto a coroa exibiu maior lignificação e caráter estruturalmente mais resistente. As simulações indicaram aumento da produção de hidrogênio com a elevação da temperatura. No regime isotérmico, a fração molar de H₂ aumentou progressivamente, atingindo cerca de 60% em temperaturas mais elevadas. No regime adiabático, a produção de hidrogênio estabilizou-se entre 60 e 64% em base seca, a partir de temperaturas iniciais próximas de 700 K, em função do autoaquecimento do sistema (ΔT ≈ 400 K). Em ambos os regimes, observou-se redução de espécies mais reduzidas, especialmente o metano. Os resultados confirmam o potencial de aproveitamento sustentável desses resíduos em processos termoquímicos avançados, com aplicação em estratégias de biorrefinaria voltadas à produção de hidrogênio renovável.