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Desenvolvimento de leitos de hidrogel enxertado com nanomateriais de celulose obtido por manufatura aditiva para separação de água em biodiesel e diesel

Processo: 21/08438-1
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Data de Início da vigência: 01 de abril de 2022
Data de Término da vigência: 31 de março de 2025
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Pesquisador responsável:Leonardo Vasconcelos Fregolente
Beneficiário:Letícia Arthus
Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Processos de separação   Hidrogéis   Materiais nanoestruturados   Celulose   Água   Biodiesel   Óleo diesel   Impressão tridimensional
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:água | Biodiesel | Diesel | hidrogel | Nanomateriais de celulose | Processo de Separação | Processos de separação

Resumo

O incremento crescente no teor de biodiesel no diesel comercial em escala mundial, aliado a característica de hidrofilicidade do biodiesel devido sua estrutura de ésteres de ácidos graxos, torna bastante relevante a preocupação em relação à qualidade do produto final no que diz respeito ao teor de água. O biodiesel é capaz de absorver até 15 vezes mais água que diesel na mesma temperatura. Como consequência de teores de águas maiores que os admissíveis por lei pode-se destacar o desenvolvimento microbiológico com formação de borra que pode comprometer o funcionamento de componentes de veículos automotores e corrosão de equipamentos desde a refinaria até o consumidor. Assim, este projeto de pesquisa propõe o desenvolvimento de leitos de recheio randômico de hidrogéis sintéticos enxertados com Nanomateriais de Celulose (NCs), confeccionado por manufatura aditiva, para a remoção de água em biodiesel, diesel e suas misturas com biodiesel. Busca-se obter estruturas 3D de hidrogéis altamente hidrofílicas, macroporosas e com resistência mecânica compatível com a aplicação proposta. A printabilidade 3D de diferentes formulações e o processo de reticulação química dos hidrogéis serão avaliados para obtenção de estruturas mecanicamente estáveis. Ensaios em batelada serão conduzidos para caracterização dos materiais quanto a sua capacidade de absorção de água. A partir da seleção dos melhores resultados em batelada, os recheios serão carregados em leitos para remoção contínua de água na forma livre, emulsionada e solúvel de biodiesel, diesel e suas misturas com biodiesel. Além disso, uma metodologia para a regeneração dos hidrogéis será desenvolvida para avaliação da capacidade de reutilização das estruturas de recheio obtidas. (AU)

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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)
ARTHUS, LETICIA; ESTEVAM, BIANCA RAMOS; AGUILA, ZAIDA JOVA; MACIEL, MARIA REGINA WOLF; FREGOLENTE, LEONARDO VASCONCELOS. Facile tuning of hydrogel properties for efficient water removal from biodiesel: An assessment of alkaline hydrolysis and drying techniques. Chemical Engineering Science, v. 282, p. 12-pg., . (21/08438-1, 21/03472-7, 15/20630-4)
ARTHUS, LETICIA; ESTEVAM, BIANCA RAMOS; MACIEL, MARIA REGINA WOLF; FREGOLENTE, LEONARDO VASCONCELOS. Design of mechanically stable polyacrylamide/cellulose hydrogel with high performance for biodiesel dehydration. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 218, p. 13-pg., . (21/03472-7, 21/08438-1, 15/20630-4)