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

• Processo: 12/15638-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Data de Início da vigência: 17 de dezembro de 2012
• Data de Término da vigência: 16 de dezembro de 2013
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas
• Pesquisador responsável: Jayr de Amorim Filho
• Beneficiário: Jayr de Amorim Filho
• Pesquisador visitante: Nikolaos Spyrou
• Instituição do Pesquisador Visitante: University of Patras, Grécia
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Descarga elétrica Bagaço de cana-de-açúcar Espectroscopia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: descarga de barreira dielétrica | Espectroscopia de emissão | Pre-tratamento do bagaço de cana | Descargas Elétricas

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)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SPYROU, NICOLAS; DE AMORIM, JAYR. Atmospheric Pressure DBD Low-Temperature Plasma Reactor for the Treatment of Sugarcane Bagasse. IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, v. 47, n. 3, p. 1583-1592, MAR 2019. (12/15638-8)