Valorização termoquímica de huminas insolúveis derivadas da plataforma de conversão de açúcares C5 e C6

• Processo: 20/11347-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2020
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Laura Plazas Tovar
• Beneficiário: Marina Gontijo Souza Macedo
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
• Assunto(s): Biorrefinarias Pirólise Química verde Bioenergia Termoquímica Bagaço de cana-de-açúcar Termogravimetria Inovações tecnológicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ácido levulínico | biorrefinaria | furfural | huminas | modelo de reações paralelas | Pirólise | Bioenergia, Química verde

Resumo

Subprodutos à base de huminas, de reações de hidrólise/desidratação, catalisadas por ácidos, de açúcares (pentoses - C5 e hexoses - C6), chegam a ser os principais responsáveis da quebra da circularidade do processo de produção de ácido levulínico (AL) e furfural (FUR) e contraria o conceito triple bottom line, pilar na economia circular. Visando a manutenção da química circular e os avanços tecnológicos para o desenvolvimento sustentável é requerido integrar estes subprodutos em uma cadeia valiosa como fonte potencial de carbono para produtos químicos, biomateriais e aditivos. Neste projeto de iniciação científica serão valorizadas as huminas derivados da plataforma de produção de AL e FUR a partir do bagaço de cana-de-açúcar pela rota termoquímica via pirólise. Três cenários principais de formação de huminas serão investigados: Cenário I: durante a produção de AL catalisada com ácido combinados três etapas; Cenário II: durante a conversão do bagaço de cana-de-açúcar catalisada com ácido para produzir AL investigado em uma única etapa; e Cenário III: durante a conversão catalisada com ácido de açúcares hemicelulósicos do bagaço de cana-de-açúcar para produzir FUR. Caracterizações dos materiais serão realizadas para conhecer e investigar a composição dos elementos C, H e O e seu potencial energético. O comportamento da pirólise das huminas será investigado pelos perfis termogravimétricos em atmosfera inerte. Será proposto um modelo cinético de reações paralelas descrevendo a formação de frações de gás, óleo e sólido (residual) a partir dos dados experimentais contribuindo ao desenvolvimento tecnológico de biorrefinarias à base de carbono sendo uma alternativa para reduzir e eventualmente substituir produtos químicos à base de petróleo.

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)

GARIBOTI, JULIO CESAR DE JESUS; MACEDO, MARINA GONTIJO SOUZA; GOMES, ELIEZER LADEIA; RUEDA-ORDONEZ, YESID JAVIER; FELISBINO, ROMILDA FERNANDEZ; TOVAR, LAURA PLAZAS. Advanced kinetic-based approach of multistep processes: The case of the pyrolysis of biomass-derived humins. JOURNAL OF ANALYTICAL AND APPLIED PYROLYSIS, v. 166, p. 15-pg., 2022-07-08. (15/20630-4, 20/11347-5)

DE JESUS GARIBOTI, JULIO CESAR; SOUZA MACEDO, MARINA GONTIJO; SILVA MACEDO, VINICIUS MATHEUS; JAVIER RUEDA-ORDONEZ, YESID; LOPES, EMILIA SAVIOLI; VINHAL, JONATHAN TENORIO; GOMES, ELIEZER LADEIA; SOARES TENORIO, JORGE ALBERTO; FELISBINO, ROMILDA FERNANDEZ; LOPES, MELINA SAVIOLI; et al. Elucidating the thermal decomposition mechanism and pyrolysis characteristics of biorefinery-derived humins from sugarcane bagasse and rice husk. BioEnergy Research, v. N/A, p. 19-pg., 2022-02-26. (20/11347-5, 15/17592-3, 15/20630-4)