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Campo DCValorLengua/Idioma
dc.creatorDinis, Calton João-
dc.date.accessioned2025-02-18T12:24:17Z-
dc.date.available2025-02-18T12:24:17Z-
dc.date.issued2025-02-12-
dc.identifier.citationDINIS, Calton João. Produção de biocarvão a partir de resíduos de casca de banana e melancia: um estudo sobre carbonização hidrotérmica e pirólise assistida por micro-ondas. 2025. 164 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.75pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44871-
dc.description.abstractBiochar, a carbon-rich material, has gained increasing attention in the fields of agriculture, waste management, and climate change mitigation due to its ability to improve soil quality, store carbon, and reduce greenhouse gas emissions. Faced with challenges posed by the growing global population and the reduction of arable land, biochar stands out as a sustainable solution, applicable as a soil amendment and adsorbent for contaminant removal. This study explores the potential of watermelon and banana peels as lignocellulosic biomasses for thermochemical conversion processes, focusing on the production of biochars through Hydrothermal Carbonization (HTC) and Microwave-Assisted Pyrolysis (MAP). Hydrothermal Carbonization (HTC) emerges as a promising technology for repurposing these residues. Based on moderate temperatures and high pressures, this wet process utilizes water from the biomass, which reaches a subcritical state in the reactor, facilitating the breakdown of cellulose, hemicellulose, and lignin fibers. This method mimics the natural formation of coal and produces hydrochars with specific characteristics. In this study, the hydrochar obtained via HTC demonstrated a solid yield of up to 63.44%, oxygenated functional groups (OFG) content of 5.50 mmol/g, and a BET surface area of 5.16 m²/g, highlighting its applicability as an adsorbent. On the other hand, Microwave-Assisted Pyrolysis (MAP) uses microwave radiation to rapidly heat biomass in an oxygen-free environment, promoting thermal decomposition. This process is characterized by high energy efficiency and precise control over heating parameters, resulting in biochars with a composition enriched in nitrogen (7.93%), phosphorus (0.48%), and potassium (7.62%), with a solid yield of up to 74%, making them ideal for application as biofertilizers. The variables studied included temperature (°C), the ratio between the biomasses (watermelon peel as biomass 1 and banana peel as biomass 2), and time (min). Comparative results show that HTC, due to its high OFG content, is more suitable for adsorbent production, while MAP, with its NPK-rich composition, is recommended for agricultural applications. This study underscores the role of biochar as a sustainable and efficient alternative to mitigate the environmental impacts of inadequate agro-industrial waste management, promoting sustainability in waste management and soil quality improvement.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/*
dc.subjectCasca de melanciapt_BR
dc.subjectWatermelon peelpt_BR
dc.subjectCasca de bananapt_BR
dc.subjectBanana peelpt_BR
dc.subjectCarbonização hidrotérmicapt_BR
dc.subjectHydrothermal carbonizationpt_BR
dc.subjectPirólise assistida micro-ondaspt_BR
dc.subjectMicrowave-assisted pyrolysispt_BR
dc.subjectAgriculturapt_BR
dc.subjectAgriculturept_BR
dc.subjectAdsorçãopt_BR
dc.subjectAdsorptionpt_BR
dc.titleProdução de biocarvão a partir de resíduos de casca de banana e melancia: um estudo sobre carbonização hidrotérmica e pirólise assistida por micro-ondas.pt_BR
dc.title.alternativeProduction of biochar from banana and watermelon peel residues: a study on hydrothermal carbonization and microwave-assisted pyrolysis.pt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Duarte, Claudio Roberto-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8399881058983357pt_BR
dc.contributor.advisor1Barrozo, Marcos Antonio de Souza-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7024983341494297pt_BR
dc.contributor.referee1Nogueira, Geraldo Daniel Ribeiro-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9653573581658568pt_BR
dc.contributor.referee2Santana Júnior, José Alair-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4219370673806402pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4380624278028590pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoO biocarvão, um material rico em carbono, tem ganhado crescente atenção nos campos da agricultura, gestão de resíduos e mitigação das mudanças climáticas devido à sua capacidade de melhorar a qualidade do solo, armazenar carbono e reduzir as emissões de gases de efeito estufa. Frente aos desafios impostos pelo aumento da população mundial e à diminuição das terras aráveis, o biocarvão destaca-se como uma solução sustentável, podendo ser aplicado como corretivo do solo e adsorvente, removendo contaminantes. Este trabalho explora o potencial das cascas de melancia e banana como biomassas lignocelulósicas para processos de conversão termoquímica, com foco na produção de biocarvões por Carbonização Hidrotérmica (HTC) e Pirólise Assistida por Micro-ondas (PAM). A Carbonização Hidrotérmica (HTC) surge como uma tecnologia promissora para o reaproveitamento desses resíduos. Baseando-se em temperaturas moderadas e altas pressões, este processo acontece em via úmida. A água do processo atinge o estado subcrítico no reator, facilitando a quebra das fibras de celulose, hemicelulose e lignina. Esse método se assemelha à formação natural de carvão e produz hidrocarvões com características específicas. Neste estudo, o hidrocarvão obtido pela HTC apresentou rendimento sólido de até 63,44%, teor de grupos funcionais oxigenados (OFG) de 5,50 mmol/g e área superficial BET de 5,16 m²/g, destacando sua aplicabilidade como adsorvente. Por outro lado, a Pirólise Assistida por Micro-ondas utiliza radiação de micro-ondas para aquecer rapidamente a biomassa em ambiente sem oxigênio, promovendo a decomposição térmica. Este processo é caracterizado por sua alta eficiência energética e capacidade de controle preciso sobre os parâmetros de aquecimento, resultando em biocarvões com composição enriquecida em nitrogênio (7,93%), fósforo (0,48%) e potássio (7,62%), com rendimento sólido de até 74%, tornando-os ideais para aplicação como biofertilizantes. As variáveis estudadas incluíram a temperatura (°C), a razão entre as biomassas (casca de melancia como biomassa 1 e casca de banana como biomassa 2) e o tempo (min). Os resultados comparativos evidenciam que a HTC, devido ao alto teor de OFG, é mais adequada para a produção de adsorventes, enquanto a PAM, pela composição rica em NPK, é indicada para aplicações agrícolas. Este estudo reforça o papel do biocarvão como uma alternativa sustentável e eficiente para mitigar os impactos ambientais do manejo inadequado de resíduos agroindustriais, promovendo a sustentabilidade na gestão de resíduos e na melhoria da qualidade do solo.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.sizeorduration164pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS ORGANICOSpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.75pt_BR
dc.crossref.doibatchid2301be4e-78cc-4ff6-81f5-74993348acf9-
dc.subject.autorizadoEngenharia Químicapt_BR
dc.subject.autorizadoPirólisept_BR
dc.subject.autorizadoCarbonizaçãopt_BR
dc.subject.autorizadoCarvão - Pesquisapt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 12. Consumo e produção responsáveis - Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis.pt_BR
Aparece en las colecciones:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

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