Publicação: Aplicação do método quimiométrico PLS-DA para classificar bioquerosene de aviação de macaúba através de espectroscopia MIR
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::INSTRUMENTACAO ANALITICA, CNPQ::OUTROS::QUIMICA INDUSTRIAL
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Resumo
Devido à crescente demanda energética mundial e ao fato de ainda prevalecer o
uso de fontes não renováveis e finitas, a procura pelo uso de fontes renováveis
principalmente derivadas de biomassas torna-se fundamental para suprir tal demanda.
Um setor que vem despertando grande interesse de pesquisas é o de aviação, onde são
consumidos grandes volumes de querosene como principal combustível. Assim
pesquisas avançam no sentido de desenvolver combustíveis alternativos para substituir
parcial ou totalmente o querosene. No Brasil, a Agência Nacional de Petróleo, Gás
Natura e Biocombustíveis (ANP) na Lei nº 12.490/2011 e, também na resolução ANP
Nº 856, DE 22 DE OUTUBRO DE 2021 - DOU DE 25.10.2021, define bioquerosene
como substância derivada de biomassa renovável que pode ser usada no consumo em
turbinas de aeronaves e estabelece um limite para a adição de até 50% (v/v) de
bioquerosene no querosene de aviação. Neste contexto, o projeto visa desenvolver e
validar um método usando a técnica de Espectroscopia no Infravermelho Médio (MIR)
aliado ao método quimiométrico de Análise Discriminante por Quadrados Mínimos
Parciais (PLS-DA) visando classificar amostras quanto ao teor de bioquerosene de
macaúba. O modelo apresentou índices de classificação de 100% tanto no conjunto de
calibração quanto no de previsão e erros: RMSEC (erro quadrático médio de
calibração) = 0,62; RMSECV (erro quadrático médio de validação cruzada) = 0,65 e
RMSEP (erro quadrático médio de previsão) = 0,63, assim demonstrando um ótimo
desempenho e sendo um método promissor para a implementação em análises de
rotina na detecção do teor das misturas de bioquerosene através do desenvolvimento
de um método confiável, robusto e de simples interpretação.
Abstract
Due to the growing global energy demand and the ongoing prevalence of non-renewable
and finite sources, the search for renewable sources, primarily biomass-derived, is
essential to meet this demand. One sector that has sparked significant research interest is
aviation, where large volumes of kerosene are consumed as the primary fuel. Thus,
research is advancing toward the development of alternative fuels to partially or fully
replace kerosene. In Brazil, the National Agency of Petroleum, Natural Gas, and
Biofuels (ANP) under Law No. 12,490/2011, and also in ANP Resolution No. 856 of
October 22, 2021 - DOU of October 25, 2021, defines bio-kerosene as a substance
derived from renewable biomass that can be used in aircraft turbine consumption and
establishes a limit for the addition of up to 50% (v/v) of bio-kerosene in aviation
kerosene. In this context, the project aims to develop and validate a method using MidInfrared Spectroscopy (MIR) combined with the chemometric method of Partial Least
Squares Discriminant Analysis (PLS-DA) to classify samples based on the macaúba
bio-kerosene content. The model showed classification accuracy of 100% in both
calibration and prediction sets, with errors: RMSEC (Root Mean Square Error of
Calibration) = 0.62; RMSECV (Root Mean Square Error of Cross-Validation) = 0.65,
and RMSEP (Root Mean Square Error of Prediction) = 0.63, these results indicate
excellent performance, making it a promising method for routine analysis to detect biokerosene content in mixtures through a reliable, robust, and easy-to-interpret approach.
Palavras-chave
Biocombustíveis, Análise Discriminante, controle de qualidade, PLS-DA, Quimiometria., Biofuels, Discriminant Analysis, Quality Control, Chemometrics
Citação
PALAZZO, Gabriel Rosa. Aplicação do método quimiométrico PLS-DA para classificar bioquerosene de aviação de macaúba através de espectroscopia MIR. 2024. 36 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Industrial) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024.
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