Desenvolvimento de materiais no conceito de design para a sustentabilidade a partir de resíduos agrícolas e industriais utilizando pirólise por micro-ondas

• Processo: 24/05202-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Edson Cocchieri Botelho
• Beneficiário: Tayra Rodrigues Brazil
• Supervisor: Vania Maria Amaro Calisto
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidade de Aveiro (UA), Portugal
• Vinculado à bolsa: 23/07964-7 - Desenvolvimento de materiais no conceito de design para a sustentabilidade a partir de resíduos agrícolas e industriais utilizando pirólise por micro-ondas, BP.PD
• Assunto(s): Carvão ativado Resíduos agrícolas Sustentabilidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: carvão ativado | compósitos híbridos | Pirólise por Micro-ondas | resíduos agrícolas | Sustentabilidade | materiais carbonosos

Resumo

A poluição e a escassez de recursos não renováveis têm impactado diretamente a sociedade, causando danos à saúde pública e ao ambiente, além de desestabilizar a economia. Com esse cenário preocupante, é de grande importância a implantação de processos eficazes para produzir materiais sustentáveis a partir de resíduos agrícolas, sendo um desafio tanto do ponto de vista acadêmico, quanto da indústria. Nesse sentido, existe o interesse crescente no aproveitamento de resíduos para a produção de carvão ativado (CA). Carvões ativados (CAs) são materiais carbonosos, altamente porosos e não grafíticos, amplamente utilizados como adsorventes, devido às suas extensas áreas superficiais. As suas características físicas e químicas são dependentes dos métodos de produção, ativação e da natureza do precursor. No entanto, existe uma limitação no uso de CA relacionada ao seu elevado custo de produção. A pirólise por micro-ondas é um processo que se destaca, devido aos curtos tempos de tratamento térmico, caracterizando-o como um processo energeticamente mais sustentável, em comparação aos métodos convencionais de condução e convecção, devido à sua rapidez. Somado a isso, o uso de resíduos agrícolas para a obtenção de novos materiais, contribui para uma economia sustentável, pois agrega valor aos referidos resíduos. Neste contexto, esta proposta visa produzir CA em um forno de micro-ondas industrial, a partir de resíduos agrícolas na presença de diferentes agentes químicos ativantes. Em seguida, os CAs obtidos serão caracterizados e testados como adsorventes na purificação de água. Posteriormente, os CAs serão regenerados, para avaliar o número de ciclos de utilização sem perda significativa das suas características. O CA com melhor desempenho será utilizado para produzir CA magnético, que será também testado como adsorvente, com a vantagem da maior facilidade de recuperação após a sua utilização. Além disso, serão produzidos CA e CA magnético por micro-ondas em maior quantidade, para serem utilizados como carga na produção de compósito quando retornar ao Brasil. Os resultados obtidos durante este estágio permitirão fazer uma análise comparativa dos CAs produzidos utilizando um forno micro-ondas industrial com controle rigoroso de condições experimentais com CAs produzidos utilizando um forno micro-ondas doméstico adaptado, que a pesquisadora vem utilizando no Brasil.