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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Hydrothermal carbonization of sugarcane industry by-products and process water reuse: structural, morphological, and fuel properties of hydrochars

Texto completo
Autor(es):
dos Santos, Joao Vitor [1] ; Fregolente, Lais Gomes [1, 2] ; Laranja, Marcio Justi [1] ; Moreira, Altair Benedito [1] ; Ferreira, Odair Pastor [2] ; Bisinoti, Marcia Cristina [1]
Número total de Autores: 6
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Estadual Paulista, Unesp, Lab Estudos Ciencias Ambientais LECA, Inst Biociencias Letras & Ciencias Exatas, Rua Cristovao Colombo 2265, BR-15054000 Sao Jose Do Rio Preto, SP - Brazil
[2] Univ Fed Ceara UFC, Dept Fis, Lab Mat Funcionais Avancados LaMFA, BR-60455900 Fortaleza, Ceara - Brazil
Número total de Afiliações: 2
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: BIOMASS CONVERSION AND BIOREFINERY; v. 12, n. 1, SI, p. 153-161, JAN 2022.
Citações Web of Science: 1
Resumo

Hydrothermal carbonization (HTC) has emerged as a promising technology for sustainable use and waste valorization. One major challenge of HTC technology is the process water (PW) disposal or reuse, which is rich in dissolved organic carbon. This study evaluated the (i) potential of HTC to transform sugarcane industry by-products (sugarcane bagasse and vinasse) into useful materials for energy purposes, after, (ii) carry out the PW reuse in a novel HTC process with sugarcane bagasse. Relationships among composition, structure and morphology with fuel properties of hydrochars were evaluated. All hydrochars had lower volatile matter and higher fixed carbon content compared to the raw biomass. In addition, the decrease of H/C and O/C atomic ratios indicated an enhancement of the dehydration and deoxygenation reactions. Furthermore, the higher heating values (HHV) of hydrochars were in the range of 21.10-23.78 MJ kg(-1), compared to 15.43 MJ kg(-1) of the sugarcane bagasse. This result added to those from the van Krevelen diagram showed that the hydrochars presented fuel properties similar to conventional non-renewable energy sources, such as bituminous coal. Overall, the PW reuse did not promote great differences in the hydrochar properties and, consequently, no big changes on their fuel properties. Further, the hydrochar produced with sugarcane bagasse, vinasse, and sulfuric acid showed the highest heating value, and it was the most hydrophobic hydrochar among the others investigated. Therefore, the present study showed HTC and PW reuse as promising methods to treat the sugarcane industry by-products for solid fuel production. (AU)

Processo FAPESP: 15/22954-1 - Transporte de metais e caracterização da matéria orgânica natural de rios da região de Itacoatiara, Amazônia
Beneficiário:Márcia Cristina Bisinoti
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 17/26718-6 - Substâncias húmicas de carvão hidrotérmico e de solos Terras Pretas de Índio da Amazônia: Interações com macro e micronutrientes
Beneficiário:Altair Benedito Moreira
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 18/09914-9 - Ácidos húmicos e fúlvicos extraídos de carvão hidrotérmico e de solos antropogênicos: estudo da capacidade de complexação e caracterização utilizando técnicas de fluorescência molecular
Beneficiário:João Vitor dos Santos
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 17/13230-5 - Reforma parcial do etanol: estabilidade e seletividade de óxidos mistos anfóteros como catalisadores para reação em fluxo a baixa atmosférica
Beneficiário:Mauricio Boscolo
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
Processo FAPESP: 18/15733-7 - Avaliação do emprego de carvão hidrotérmico para fins agrícola e de carvão magnético como material adsorvente
Beneficiário:Márcia Cristina Bisinoti
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
Processo FAPESP: 17/05408-9 - Caracterização das substâncias húmicas extraídas de hidrochar e solos terra mulata da região amazônica
Beneficiário:João Vitor dos Santos
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica