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Caracterização termodinâmica da reação de gaseificação sub e supercrítica da biomassa lignocelulósica

Processo: 20/03823-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2020
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química
Pesquisador responsável:Reginaldo Guirardello
Beneficiário:Jan Galvão Gomes
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/20630-4 - Desenvolvimento integrado de biorrefinaria e planta de bioetanol de cana-de-açúcar com emissão zero de CO2: rotas para converter recursos renováveis em bioprodutos e bioeletricidade, AP.TEM
Assunto(s):Otimização   Programação não linear   Gaseificação   Entropia   Processos químicos   Biocombustíveis

Resumo

A produção de biocombustíveis a partir de diferentes tipos de biomassa tem ganhado espaço nas últimas décadas, devido principalmente à busca por combustíveis alternativos sustentáveis e renováveis. Diante disso, novas tecnologias são indispensáveis para geração eficiente de combustíveis através da conversão termoquímica de diferentes tipos de biomassa. Nesse trabalho a reação de conversão catalítica da biomassa será estudada em água subcrítica (SbCW) e supercrítica (SCWG)visando a maximização da formação de hidrogênio. A modelagem de tal sistema pode ser efetuada através de cálculos de equilíbrio químico e de fases combinados, utilizando as metodologias de minimização global da energia de Gibbs (para sistemas isotérmicos e isobáricos) e maximização da entropia (para sistemas isobáricos e isentálpicos) do sistema empregando a equação cúbica de estado de Peng-Robinson no cálculo dos coeficientes de fugacidade com uma modelagem termodinâmica rigorosa. Os modelos serão formulados como problemas de otimização através de programações não-lineares e solucionados no software GAMS. Assim, a proposta deste trabalho é realizar uma avaliação do cálculo de equilíbrio químico e de fases da gaseificação subcrítica e supercrítica de fontes de biomassa lignocelulósica utilizando equações de estado cúbicas para representação das não idealidades, com os resultados desse trabalho esperamos contribuir com uma melhor compreensão, dentro do ponto de vista termodinâmico, de quais caminhos relacionais levam da decomposição da biomassa, a formação decompostos intermediários e posterior formação de H2 além de uma melhor compreensão do comportamento térmico e de fases ao longo das reações de transformação de biomassa em condições sub e supercríticas. (AU)