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Caracterização preliminar do bio-óleo obtido na pirólise da torta residual do tabaco Bruna Onorevoli* 1, Maria Elisabete Machado 2, Valeriano A. Corbelini 3 , Elina B. Caramão 1,2 *bvoli@hotmail.com 1PGCIMAT e 2Instituto de Química, UFRGS, Porto Alegre, RS, Brasil; 3 Departamento de Química, UNISC, Santa Cruz do Sul, RS, Brasil A biomassa é um termo genérico para denominar o material derivado de plantas ou animais e pode ser uma alternativa viável aos combustíveis fósseis convencionais. É também usado como uma fonte para a extração de produtos químicos valiosos. Processos baseados na termodecomposição da biomassa, como a pirólise, podem ser utilizados para convertê-la em energia ou em novos produtos químicos, agregando valor a esta matéria prima. [1-3]. O bio-óleo pirolítico é uma mistura complexa de muitos compostos orgânicos formados pela degradação térmica de celulose, hemicelulose, lignina e outras biomoléculas originalmente presentes na biomassa vegetal [3]. O tabaco se destaca como uma commodity agrícola com aplicações não-alimentares, porém bastante estudada devido à utilização de suas folhas na produção de cigarros. Pouco se conhece, entretanto, sobre o uso de suas sementes, mas sabe-se que pode ser plantada em solos pobres, sendo então uma alternativa interessante de biomassa [4]. Algumas investigações demonstraram que as sementes de tabaco contêm uma quantidade significativa de óleo vegetal (35-49% em peso) [5], e este óleo não contém nicotina [6]. Como este óleo não é comestível pode ser utilizado em diferentes aplicações industriais, tais como produção de biodiesel [5]. Além disso, depois da extração do óleo, a torta resultante pode aproveitada no processo de pirólise, gerando bio-óleo com alto valor agregado. Introdução Experimental Resultados Conclusão Condições doGC×GC/TOFMS Colunas 1D: DB-5 (60 m x 0.25 mm x 0.25 µm); 2D: DB-17 (2.15 m x 0.18 mm x 0.18 µm) Modo de injeção Splitless Rampa 50 °C (1 min) – 4 °C/min. – 280 °C (10 min) Temperatura Inj./Det: 280 °C; IS: 250 °C PM 10s (Hot: 2 s; Cold: 3 s) Figura 2: Componentes majoritários no bio-óleo (área % > 1.0 %) Figura 4: Gráficos de dispersão para (a) Fenóis (b) Nitrogenados (c) Ácidos, ésteres e aldeídos; e (d) Hidrocarbonetos. Figura 3: Distribuição de classes de compostos do bio-óleo Tabela 1:Parâmetros cromatográficos A CG×GC/TOFMS permitiu a identificação de uma série de compostos tais como hidrocarbonetos, cetonas, compostos nitrogenados e fenóis. A grande quantidade de alquil-fenóis, guaiacóis, piridinas e anilinas é bastante interessante para a indústria química e farmacêutica. O bio-óleo pode ser indicado também como aditivo de cerâmica ou de polímeros para melhorar as propriedades destes materiais. 1. M. F. Demirbas, M.Balat, H.Balat, Energ. Convers. Gerenciar. 52 (2011) 1815 - 1828. 2. M. S. A. Moraes et. al., Fuel Process. Technol,101 (2012) 35-43. 3. M. S. A. Moraes et. al., J. Anal. Appl. Pyrol.98 (2012) 51-64. 4. http://www.sunchem.it/wp-content/uploads/2012/07/Sunchem-South-Brasil.pdf - 05/2013. 5. N. Usta, Bioenerg. Biomassa. 28 (2005) 77-86. 6. J.A. Patel, Patel B.K., Tobacco Res 24 (1998) 44–49. Referências 100°C/min – até 600°C (5 min) Pirólise da torta residual de tabaco Análise do bio-óleo por GCxGC/TOFMS Neste trabalho, as tortas residuais da extração de óleo obtidas após a extração da semente de tabaco foram submetidas à pirólise, de acordo com Moraes colaboradores [1,2], produzindo bio-óleo e bio-char. O bio-óleo foi então analisado por cromatografia gasosa bidimensional abrangente com detector de espectrometria de massas por tempo de voo (GC×GC/TOFMS), utilizando um sistema de Pegasus-IV equipado com um modulador criogênico de quatro jatos e um amostrador automático CTC Combi-Pal. As condições experimentais estão na Tabela 1. A identificação (tentativa) dos componentes bio-óleo foi efetuada por simples comparação dos espectros de massa obtidos com os espectros da biblioteca NIST. Figura1: Diagrama 3D do bio-óleo de tabaco por GC×GC/TOFMS. Rendimento em massa (%) 40.98 % ± 1 % (bio-óleo bruto) 15.89 % ± 1 % (bio-óleo anidro) 28.90 ± 1 % (fase aquosa) Separação por deconvolução espectral → ChromaTOF Química geral e inorgânica – Turma E16 Alunos Sequencia de atividades desenvolvidas na primeira unidade do curso de Química Geral Experimental INTRODUÇÃO CONCLUSÕES REFERÊNCIAS Curso de Engenharia Civil 1º SEMESTRE DE 2016 Profa. Elina Esta prática foi realizada EXPERIMENTAL Química geral e inorgânica – Turma E 01 Alunos Curso de Engenharia de Produção 1º SEMESTRE DE 2016 Profa. Elina Sequencia de atividades desenvolvidas na primeira unidade do curso de Química Geral Experimental INTRODUÇÃO CONCLUSÕES REFERÊNCIAS Química Analítica – Turma E 04 Alunos Curso de Engenharia Ambiental e de Petróleo 1º SEMESTRE DE 2016 Profa. Elina Sequencia de atividades desenvolvidas na primeira unidade do curso de Química Analítica Experimental INTRODUÇÃO CONCLUSÕES REFERÊNCIAS
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