Caracterização de um plasma frio DBD para conversão de bagaço de cana de açúcar em bioetanol

Resumo

O objetivo principal deste projeto é caracterizar o plasma frio em não-equilíbrio operando em pressão atmosférica criado por uma descarga de barreira dielétrica (DBD). É destinado à modificação de biomateriais, especialmente para o tratamento e conversão de cana em bioetanol. Um reator ao plasma frio tipo DBD é especialmente concebido para o tratamento da cana. A alimentação será fornecida por um gerador sinusoidal HV (até 20 kV), que opera na Faixa de 5-20 kHz. A operação do reator implica no controle do fluxo de gás, o nível de tensão aplicada e frequência e comprimento da coluna da descarga DBD. O estudo do impacto destas características para o comportamento do reator de plasma será o primeiro assunto a ser abordado. Quando os requisitos de degradação do plasma frio estiverem satisfeitos trataremos o bagaço de cana. Um importante esforço será feito para estudar a interação entre o plasma frio e a superfície do material exposta ao plasma. As mudanças esperadas (mecânica, física e química) no bagaço de cana, serão devidas às atividades da físico-química das várias espécies (portadores de carga, moléculas excitadas e radicais, ...) produzidas pelo plasma DBD. Estas espécies, interagindo com as superfícies de materiais, pode alterar propriedades do material lignocelulósico. Assim, uma atenção particular será dada à implementação e ao uso de uma ferramenta de diagnóstico como Espectroscopia de Emissão Óptica (OES) e espectrometria de massas (MS), que permite medições de características do plasma frio (temperaturas do gás de elétrons e), bem como espécies reativas criado no plasma DBD. Obviamente, antes de caracterizar a interação do plasma com cana as condições de funcionamento do reator DBD serão bem estabelecidas. Um importante esforço será feito para investigar a estrutura física da bainha e a superfície do bagaço. Serão realizadas análises químicas para quantificar-se as modificações causadas no bagaço de cana. (AU)