Avaliação do potencial de captura do CO2 de processo industrial através da adsorção com biocarvão do coco

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dc.contributor.advisorFigueredo, Marcos Batista
dc.contributor.authorCosta, Flávio Pietrobon
dc.contributor.refereeSilva, Carlos Eduardo Pereira Mendes da
dc.contributor.refereeRocha, Inaura Carolina Carneiro da
dc.date.accessioned2023-09-14T14:44:37Z
dc.date.available2023-09-14T14:44:37Z
dc.date.issued2023-04-25
dc.description.abstractO CO2 é considerado o principal gás de efeito estufa. Ele representa cerca de 80% das emissões mundiais, e possui um alto potencial de absorção de radiação ultravioleta, contribuindo para o aumento da temperatura terrestre. Sua concentração na superfície terrestre já quase dobrou desde a Revolução Industrial e estudos indicam o seu aumento nos próximos anos. Visando diminuir as emissões de carbono para atmosfera, tecnologias de captura de CO2 têm sido desenvolvidas, onde a adsorção se destaca como um método promissor para aplicação industrial. O objetivo desta pesquisa é avaliar o potencial de captura do CO2 de processo industrial através da adsorção com biocarvão do endocarpo e mesocarpo do coco. Um modelo experimental para testes em bancada no laboratório foi elaborado, utilizando o biocarvão em diferentes configurações de produção. Testou-se o biocarvão em pó e granular do coco, além de diferentes temperaturas de carbonização e ativação química, para avaliar o de melhor desempenho. Foram executados testes semi contínuos para triar a quantidade de adsorvente produzido para selecionar apenas dois para os testes contínuos. Os testes contínuos simularam um processo industrial, com concentração definida de 3,8% de CO2 na corrente gasosa. Em seguida, também foram conduzidos testes de dessorção, para avaliar o potencial de recuperação do CO2. Aliado com os testes laboratoriais do sistema experimental, foram realizadas simulações computacionais no software ANSYS, para projetar o sistema em escala real. O biocarvão granular (BCG) do endocarpo do coco apresentou melhores resultados, tendo um percentual de remoção de 99% do CO2, caracterizando-o como um material promissor para captura de CO2. A dessorção foi bem-sucedida, obtendo resultados de 99,9% de recuperação do CO2, viabilizando seu armazenamento e aplicação em outros processos, como também a sua conversão em produtos duráveis. Foi possível dimensionar através da simulação a quantidade, as dimensões físicas, e a configuração do equipamento para atender uma chaminé de uma planta industrial, sendo de quatro cilindros de captura. O trabalho apresentou resultados que indicam viabilidade da aplicação de tecnologia para remoção de CO2 em instalações industriais, contribuindo para diminuição das emissões de GEE.
dc.description.abstract2CO2 is considered the main greenhouse gas. It represents about 80% of global emissions, and has a high potential for absorbing ultraviolet radiation, contributing to an increase in the Earth's temperature. Its concentration on the earth's surface has almost doubled since the Industrial Revolution and studies indicate its increase in the coming years. To reduce carbon emissions to the atmosphere, CO2 capture technologies have been developed, where adsorption stands out as a promising method for industrial application. In the present work, experimental tests were developed to determine the best coconut biochar for CO2 adsorption in industries. An experimental model for bench tests in the laboratory was elaborated, using biochar in different production configurations. Powdered and granular coconut biochar was tested, in addition to different carbonization temperatures and chemical activation, to evaluate the one with the best performance. Semi-continuous tests were performed to screen the amount of adsorbent produced to select only two for continuous tests. The continuous tests simulated an industrial process, with a defined concentration of 3.8% of CO2 in the gas stream. Then, desorption tests were also conducted to assess the CO2 recovery potential. Allied with the laboratory tests of the experimental model, computational simulations were carried out in the ANSYS software, to project the understanding of the behavior of the future system in real scale. The granular biochar (BCG) from the coconut endocarp showed better results, with a removal percentage of 99% of CO2, characterizing it as a promising material for CO2 capture. The desorption was successful, obtaining results of 99.9% of CO2 recovery, enabling its storage and application in other processes, as well as its conversion into durable products. It was possible to size through simulation the quantity, physical dimensions, and configuration of the equipment to serve a chimney of an industrial plant. The work presented results that indicate the feasibility of applying technology to remove CO2 in industrial plants, contributing to the reduction of GHG emissions.
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.citationCOSTA, Flávio Pietrobon. Avaliação do potencial de captura do CO2 de processo industrial através da adsorção com biocarvão do coco. 76 f. il. 2023. Dissertação (Mestrado em Modelagem e Simulação de BioSistemas) - Universidade do Estado da Bahia, Campus II, Departamento de Ciências Exatas e da Terra, Alagoinhas, 2023.
dc.identifier.urihttps://saberaberto.uneb.br/handle/123456789/4784
dc.identifier2.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6230530171987448
dc.identifier2.ORCID0000-0002-8384-1213
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade do Estado da Bahia
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Modelagem e Simulação de BioSistemas
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.rights2Attribution 3.0 Brazilen
dc.subject.keywordsGases de Efeito Estufa
dc.subject.keywordsSimulação Computacional
dc.subject.keywordsBiocarvão
dc.subject.keywordsCaptura de CO2
dc.subject.keywordsAquecimento Global
dc.titleAvaliação do potencial de captura do CO2 de processo industrial através da adsorção com biocarvão do coco
dc.title.alternativeAssessment of the CO2 capture potential from industrial processes through adsorption using coconut-based biochar
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis
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