Cogeração de energia e produção de produtos de alto valor agregado a partir de subprodutos da biomassa

• Processo: 18/16120-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2018
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Adalgisa Rodrigues de Andrade
• Beneficiário: Pedro Augusto Rossi de Camargo
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Eletroquímica Eletrocatálise Cogeração de energia elétrica Biomassa Hidroximetilfurfural
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomassa | Eletrocatalisadores | Eletroquímica | Hidroxi metil furfural | Produtos de alto valor agregado | Eletroquímica

Resumo

Moléculas contendo carbono proveniente da biomassa podem ser potenciais materiais para indústria química de transformação, uma vez que a biomassa é a única fonte não fóssil de carbono em larga escala. Neste contexto, propõe-se a investigação da oxidação eletroquímica do 5(hidroximetil) furfural -HMF- (C6H6O3) em meio ácido para estabelecer o mecanismo de oxidação com os possíveis produtos formados e o número de elétrons que podem ser empregados na cogeração de energia em dispositivos do tipo de células a combustível do tipo PEM. Serão utilizados catalisadores comerciais (ETEK) a base de platina (C/Pt, C/PtSn e C/PtRu) com composição nominal de 40 % de metal. Visando atingir um melhor aprendizado para um projeto de iniciação científica será realizada a caracterização física dos eletrocatalisadores por diversas técnicas: difração de raios X; microscopia eletrônica de varredura; energia dispersiva de raios X, microscopia eletrônica de transmissão para confirmar as informações sobre a estrutura do material, composição, tamanho e distribuição das partículas na superfície do carbono Vulcan. A caracterização eletroquímica da oxidação do HMF será realizada pelas técnicas de voltametria cíclica, cronoamperometria e cronopotenciometria. Além disso, a área eletroquimicamente ativa dos catalisadores será obtida por meio da técnica de CO-Stripping e adsorção de hidrogênio. Serão realizadas eletrólises em potencial controlado sistematicamente, variando o potencial aplicado, corrente, eletrólito de suport e concentração do HMF. A análise dos produtos formados será feita por HPLC, RMN e LC/MS. Testes em células a combustível com o HMF em meio ácido serão realizados para avaliar o desempenho eletrocatalítico e verificar a viabilidade da cogeração de energia e produtos de alto valor agregado. Finalmente será feita a quantificação dos produtos durante operação dos testes de células a combustível.