Obtenção e caracterização de carvão vegetal a partir da semente do açaí (Euterpe olereacea mart.)

Abstract

RESUMO Atualmente, há grande interesse no desenvolvimento e comercialização de materiais compósitos baseados em constituintes de origem natural. É notório o desejo de destinar subprodutos agrícolas não utilizados e excedentes das safras, fato que terá impacto do ponto de vista da redução da dependência de materiais provenientes de fontes não renováveis, assim como do ponto de vista social, ambiental e econômico. Pensando nisto, esta pesquisa teve como objetivo caracterizar e preparar os resíduos gerados pelo despolpamento do açaí, que possui descarte inadequado e gera sobrecarga desse material na natureza, transformando-o em um carvão alternativo para utilização em leito fixo no processo de remoção do Dodecil Benzeno Sulfonato de Sódio em água. O preparo ocorreu em algumas etapas. Os trabalhos iniciaram com a obtenção dos resíduos da extração da polpa do açaí. Após a coleta o material passou por lavagem, secagem e peneiramento. Na etapa seguinte foi realizada a ativação e a carbonização do material adsorvente e então foi realizada a caracterização, que mostra intrinsecamente o resultado do preparo. A partir da caracterização de TGA do caroço de açaí calcinado observou-se uma perda de massa do caroço de açaí in natura através da média nas três taxas de aquecimento da ordem de 73,29% e ocorreu em temperaturas menores que 800°C. De acordo com as curvas de DSC apresentadas, percebe-se diferenças nos comportamentos energéticos das reações que ocorrem durante processo de queima do caroço de açaí. Os dados da difração de raios-X mostram que o comportamento tanto para a ativação quanto para as temperaturas não alteram significativamente a estrutura do carvão, considerando que o perfil das curvas não se alterou drasticamente. Diante do trabalho realizado, constata-se que o caroço do açaí pode ser uma valiosa matéria-prima para a produção de carvão ativado através do método de ativação química por NaOH e a abundância dessa matéria prima no Estado do Maranhão também colabora para seu uso. As técnicas de caracterização mostraram resultados típicos de materiais lignocelulósicos e o alto teor de resíduos mostra a riqueza de carbono do material e seu potencial para produção de Carvão ativado. Dessa linha de pesquisa fica a sugestão de alterar variáveis do processo de calcinação e ativação do material, como as temperaturas de queima, o tipo de ativação e a substâncias ativantes para testar como o material reage frente a essas mudanças.__ABSTRACT Currently, there is great interest in the development and commercialization of composite materials based on constituents of natural origin. There is a clear desire to allocate unused agricultural by-products and crop surpluses, a fact that will have an impact from the point of view of reducing dependence on materials from non-renewable sources as well as from a social, environmental and economic point of view. With this in mind, this research aimed to characterize and prepare the waste generated by the pulping of the açaí, which has inadequate disposal and generates an overload of this material in nature transforming it into an alternative coal for use in a fixed bed in the process of removing Dodecyl Benzene Sodium Sulfonate in water. The preparation took place in some stages. The work started with obtaining the residues from the extraction of the açaí pulp. After collection, the material was washed, dried and sieved. In the next stage the activation and carbonization of the adsorbent material was carried out and then the characterization was carried out, which intrinsically shows the preparation result. From the TGA characterization of the calcined açaí kernel, a loss of mass of the açaí kernel in natura was observed through the average in the three heating rates in the order of 73.29% and occurred at temperatures below 800°C. According to the DSC curves presented, differences in the energetic behaviors of the reactions that occur during the burning process of the açaí kernel are perceived. The X-ray diffraction data show that the behavior for both activation and temperatures does not significantly alter the structure of the coal, considering that the profile of the curves has not changed drastically. In view of the work carried out, it appears that the açaí kernel can be a valuable raw material for the production of activated carbon through the chemical activation method by NaOH and the abundance of this raw material in the State of Maranhão also contributes to its use. The characterization techniques showed typical results of lignocellulosic materials and the high residue content shows the carbon richness of the material and its potential for Activated coal production. From this line of research is the suggestion to change variables in the process of calcination and activation of the material such as the temperatures of calcination, the type of activation and the activating substances to test how the material reacts to these changes.