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)

Publicações científicas

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

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., 2023-12-05. (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., 2024-06-08. (21/03472-7, 21/08438-1, 15/20630-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

ARTHUS, Letícia. Leitos recheados de hidrogéis sintéticos enxertados em materiais de celulose para remoção de água do biodiesel e sua mistura com diesel. 2025. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química Campinas, SP.