Avaliação da capacidade de captura e armazenamento de CO2 de materiais alcalinos produzidos a partir de resíduos agroindustriais

• Processo: 24/12346-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Ana Carolina Constâncio Trindade
• Beneficiário: Gustavo Bonini de Castro
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/02750-9 - Materiais alcalinos à base de resíduos e processos agroindustriais de baixo carbono como ferramenta de modernização em aplicações construtivas, AP.JP
• Assunto(s): Sustentabilidade Engenharia de biossistemas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Captura de CO2 | Materiais alcalinos | Sustentabilidade | Engenharia de Biossistemas

Resumo

O desenvolvimento sustentável é essencial na engenharia moderna, especialmente diante do crescimento populacional e industrial que ameaça o equilíbrio ambiental devido às emissões de gases de efeito estufa. Embora as revoluções industriais tenham impulsionado o avanço tecnológico, elas negligenciaram os impactos ambientais, aumentando as emissões de CO2. Este projeto busca desenvolver metodologias para capturar e armazenar CO2 utilizando resíduos agroindustriais em materiais alcalinos, impactando potencialmente uma variedade de indústrias, incluindo a construção civil e a fabricação de materiais compósitos avançados. A técnica combina aluminossilicatos com soluções alcalinas, criando materiais com microestruturas densas, duráveis e de alta resistência mecânica, proporcionando múltiplos benefícios à sociedade. O projeto é dividido em três etapas. A primeira etapa envolve a ativação mecânica de precursores típicos, como cinza volante e escória de alto-forno, e resíduos da queima de biomassa em ambientes saturados com CO2. Na segunda etapa, será testada a inclusão de óxido de magnésio (MgO) para aumentar a capacidade de mineralização das misturas alcalinas ainda no seu estado fresco, variando as condições atmosféricas. A terceira etapa se concentrará no estudo da mineralização após a fabricação e cura do material, visando a captura de CO2 a longo prazo. Para análises qualitativas e quantitativas, serão utilizadas as técnicas de fluorescência de raios-X, difração de raios-X com análise de Rietveld, termogravimetria, espectroscopia por infravermelho, porosimetria e microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, além de ensaios destrutivos de compressão e flexão. A finalidade do projeto é demonstrar a viabilidade físico-química desse processo, contribuindo para a durabilidade e ecoeficiência desta classe de materiais emergentes. Além disso, o projeto apoia as metas do Acordo de Paris, ao qual o Brasil aderiu, comprometendo-se a reduzir as emissões de carbono e aumentar a bioenergia sustentável e promover a restauração florestal até 2030.