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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48196| ORCID: | http://orcid.org/0000-0002-5955-1726 |
| Tipo do documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Título: | Determinação do teor de biodiesel metílico de palmiste (BMPALM) e pinhão manso (BMPM) usando espectroscopia no infravermelho médio e calibração multivariada por resolução multivariada de curvas com mínimos quadrados alternados (MCR-ALS) e regressão por vetor de suporte (SVR) |
| Título(s) alternativo(s): | Determination of the Content of Methyl Biodiesel from Palm Kernel (BMPALM) and Jatropha (BMPM) Using Mid-Infrared Spectroscopy and Multivariate Calibration by Multivariate Curve Resolution–Alternating Least Squares (MCR-ALS) and Support Vector Regression (SVR) |
| Autor(es): | Alface, Carlos José Domingos |
| Primeiro orientador: | Borges Neto, Waldomiro |
| Primeiro membro da banca: | Cruz, Welington de Oliveira da |
| Segundo membro da banca: | Silva, Rodrigo Amorim Bezerra da |
| Terceiro membro da banca: | Souza, Paulo Sérgio de |
| Quarto membro da banca: | Pereira, Luciano de Almeida |
| Resumo: | O crescimento da demanda por biodiesel tem ampliado o risco de comercialização de combustíveis fora dos padrões estabelecidos pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), sendo a concentração de biodiesel em misturas com diesel um dos principais parâmetros de não conformidade. Visando suprir essa demanda analítica, este trabalho desenvolveu métodos analíticos para a quantificação do teor de biodiesel metílico de palmiste (BMPALM) e de pinhão-manso (BMPM) em misturas com diesel, utilizando espectroscopia no infravermelho médio (MIR) associada a técnicas de calibração multivariada: resolução multivariada de curvas com mínimos quadrados alternado (MCR-ALS), regressão por vetor de suporte (SVR) e mínimos quadrados parciais (PLS) como padrão. As amostras foram preparadas em diferentes concentrações (1,00 a 30,00% v/v), submetidas à aquisição espectral e posteriormente modeladas por meio das abordagens quimiométricas. Os modelos construídos para cada tipo de biodiesel apresentaram boa exatidão, com RMSEs (erros quadráticos médios) baixos (menores que 1%) em todas as etapas (calibração, validação cruzada e predição), e boa linearidade, evidenciada por coeficientes de determinação (R²) muito próximos de 1. Os testes estatísticos (teste F) indicaram equivalência entre os desempenhos da maioria dos modelos, com exceção de comparações pontuais entre as técnicas. Os resultados confirmam que a combinação da espectroscopia FT-MIR com técnicas avançadas de calibração multivariada, especialmente SVR e MCR-ALS, permite a determinação confiável do teor de BMPALM e BMPM em misturas com diesel. Além disso, esses dois métodos apresentam vantagens frente ao PLS, como menor necessidade de amostras para construção dos modelos e custos operacionais reduzidos, sendo alternativas promissoras para aplicação em controle de qualidade na indústria de combustíveis e em ações regulatórias. |
| Abstract: | The growing demand for biodiesel has increased the risk of marketing fuels that do not meet the standards established by the Brazilian National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP), with the concentration of biodiesel in diesel blends being one of the main parameters of non-compliance. In response to this analytical demand, this study developed methods for quantifying the content of palm kernel methyl biodiesel (BMPALM) and jatropha methyl biodiesel (BMPM) in diesel blends, using mid-infrared (MIR) spectroscopy combined with multivariate calibration techniques: multivariate curve resolution with alternating least squares (MCR-ALS), support vector regression (SVR), and partial least squares (PLS) as the reference method. Samples were prepared in different concentrations (1.00 to 30.00% v/v), submitted to spectral acquisition, and then modeled using chemometric approaches. The models built for each type of biodiesel showed good accuracy, with low root mean square errors (RMSEs < 1%) in all stages (calibration, cross-validation, and prediction), and good linearity, as evidenced by determination coefficients (R²) very close to 1. Statistical tests (F-test) indicated similar variances between most models, with few exceptions in specific comparisons between techniques. The results confirm that the combination of FT-MIR spectroscopy with advanced multivariate calibration methods, especially SVR and MCR-ALS, enables reliable quantification of BMPALM and BMPM in diesel blends. Moreover, these two methods offer advantages over PLS, such as lower sample requirements for model construction and reduced operational costs, representing promising alternatives for quality control in the fuel industry and for regulatory monitoring. |
| Palavras-chave: | biodiesel espectroscopia MIR quimiometria calibração multivariada controle de qualidade biodiesel MIR spectroscopy chemometrics multivariate calibration quality control |
| Área(s) do CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
| Assunto: | Química Biodiesel Quimiometria Calibração |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Programa: | Programa de Pós-graduação em Química |
| Referência: | ALFACE, Carlos José Domingos. Determinação do teor de biodiesel metílico de palmiste e pinhão-manso usando espectroscopia no infravermelho médio e calibração multivariada por resolução multivariada de curvas com mínimos quadrados alternados (MCR-ALS) e regressão por vetor de suporte (SVR). 2025. 90 f. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.404 |
| Identificador do documento: | http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.404 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48196 |
| Data de defesa: | 3-Jul-2025 |
| Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS): | ODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos. ODS::ODS 13. Ação contra a mudança global do clima - Tomar medidas urgentes para combater a mudança climática e seus impactos. |
| Aparece nas coleções: | TESE - Química |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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| DeterminaçãoTeorBiodiesel.pdf | 3.55 MB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
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